Toxina paraguas

Las toxinas paraguas , o proteínas de toxina paraguas ( Umbs ), son una toxina bacteriana multiproteica descubierta recientemente, codificada por especies de Streptomyces y otras Actinobacterias . A diferencia de otras toxinas bacterianas bien estudiadas que reciben su nombre de los organismos que las producen, como la toxina botulínica , la toxina del ántrax o la toxina de Bacillus thuringiensis (Bt) , la toxina paraguas se denomina así por su singular morfología macromolecular en forma de paraguas , con un tallo de cinco radios. ^{[ 1 ]}

Antes del descubrimiento de las toxinas paraguas, la familia de repeticiones ALF se identificó originalmente como una nueva región conservada en Streptomyces mediante análisis de dominios computacionales. En la descripción original, los dominios ALF aparecen como dos conjuntos de cuatro repeticiones en tándem de cuarenta y cinco residuos, con una región de baja complejidad o de hélice enrollada después de cada conjunto de repeticiones, lo que sugiere una función estructural en la transducción de señales o interacciones proteína-proteína. ^{[ 2 ]} La familia de repeticiones ALF corresponde al dominio Pfam PF03752 , descrito como una repetición rica en alanina que contiene residuos de fenilalanina conservados.

Las toxinas paraguas son conjuntos de proteínas antibacterianas que ayudan a las bacterias productoras a competir con los microbios vecinos. En las bacterias Streptomyces susceptibles , inhiben el crecimiento de las hifas vegetativas , provocando la detención del crecimiento sin bloquear la germinación inicial de las esporas . ^{[ 1 ]}

Una estructura obtenida mediante crio-EM de la toxina paraguas de Streptomyces coelicolor reveló un complejo multimérico que adopta una forma de piruleta de aproximadamente 300 Å de longitud, compuesto por tres subunidades: UmbA, UmbB y UmbC. ^{[ 1 ]}

UmbA : región externa de los radios y contiene una región de tripsina conservada y una región variable que se predice que incluye dominios de lectina en sus extremos distales. ^{[ 1 ]}

UmbB : región interna de los radios que interactúan con el dominio de tripsina de UmbA y las regiones ricas en alanina, leucina y fenilalanina (ALF) de UmbC. ^{[ 1 ]}

UmbC : el componente estructural y tóxico central del complejo de toxinas paraguas. Las proteínas UmbC consisten en un anillo formado por 8 repeticiones degeneradas ALF en un extremo, conectadas a través de dominios de hélice enrollada que convergen para formar un tallo. ^{[ 1 ]}

UmbC1 contiene un dominio de toxina que interactúa con UmbA y UmbB para formar un complejo proteico que se asemeja a un paraguas. Este paso es necesario para el reclutamiento de la toxina a las células diana. UmbA media el reclutamiento de partículas y la unión al receptor . ^{[ 1 ]} El mapa de densidad de microscopía electrónica de los dominios de toxina C-terminal y HINT de UmbC1 y los dominios de lectina de los radios de UmbA1 no están bien resueltos. ^{[ 1 ]}

El dominio de lectina de UmbA se une específicamente a un glicoconjugado de superficie llamado ácido teicurónico (TUA). En la estructura TUA–UmbA, el dominio de lectina de UmbA adopta un plegamiento de hélice β que media la interacción directa con las moléculas de TUA. ^{[ 3 ]}

Mycobacterium tuberculosis y Corynebacterium diphtheriae son dos patógenos humanos que presentan una tasa creciente de resistencia a los antibióticos . Estos patógenos, causantes de la tuberculosis y la difteria , respectivamente, son posibles objetivos de Umb. Investigaciones de la Facultad de Medicina de la Universidad de Washington sugieren que estas toxinas podrían ser candidatas prometedoras para la administración dirigida de fármacos con mayor especificidad para el tratamiento de estas enfermedades. ^{[ 1 ]}

• Toxina
• Toxina microbiana
• Toxinas polimórficas
• Inhibición del crecimiento dependiente del contacto