Arqueocina

Na Galipedia, a Wikipedia en galego.
Saltar ata a navegación Saltar á procura

Arqueocina é o nome que se lle dá a un novo tipo de antibiótico potencialmente útil que se obtén dos microorganismos do dominio das arqueas.[1] Polo momento foron caracterizadas total ou parcialmente oito arqueocinas, pero crese que existen centos delas, especialmente nas haloarqueas. A produción destes antimicrobianos proteináceos arqueanos é unha característica case universal das haloarqueas bacilares.[2]

A prevalencia de arqueocina noutros membros deste dominio non se coñece simplemente porque aínda non se buscaron. O descubrimento de novas arqueocinas realízase coa recollida e cultivo de organismos arqueanos do seu ambiente. Por exemplo, das mostras tomadas dun novo lugar hipersalino atopado en Wilson Hot Springs, Utah, EUA[3] obtivéronse 350 organismos halófilos; as análises preliminares de 75 illados mostraron que 48 eran arqueas e 27 eran bacterias.[4]

Halocinas[editar | editar a fonte]

As halocinas son antibióticos que se clasifican como péptidos (≤ 10 kDa; "microhalocinas") ou proteínas (> 10 kDa) producidos pola familia de arqueas das Halobacteriaceae. Ata o momento, todos os xenes de halocinas coñecidos están codificados en megaplásmidos (> 100 kbp) e posúen as rexións promotoras típicas das arqueas TATA e BRE. Os transcritos de halocinas non teñen rexión líder e as preproteínas traducidas or preproproteínas expórtanse probablemente utilizando a vía de translocación de arxininas xemelgas (Tat), xa que o motivo sinal Tat, consistente en dous residuos de arxinina adxacentes, está presente no extremo N-terminal. Os xenes de halocinas exprésanse case universalmente na transición entre as fases de crecemento expoñencial e estacionaria; a única excepción é a halocina H1, que é inducida durante a fase expoñencial. Ao contrario, as proteínas halocinas máis grandes son lábiles á calor e obrigadamente halófilas, xa que perden a súa actividade (ou esta redúcese) cando se colocan en medios sen sal.

Microhalocinas ou halocinas peptídicas[editar | editar a fonte]

Actualmente, foron caracterizadas parcial ou totalmente cinco péptidos halocinas a nivel proteico ou xenético, que son: HalS8, HalR1, HalC8, HalH7, e HalU1. Estes péptidos antimicrobianos teñen masas moleculares que van de ~3 a 7,4 kDa, e constan de 36 a 76 residuos de aminoácidos. Dúas das microhalocinas (HalS8 e HalC8) prodúcense por clivaxe proteolítica dunha preproproteína máis grande por un mecanismo descoñecido. As microhalocinas son péptidos hidrófobos que permanecen activos mesmo se o medio é desalgado e/ou almacenado a 4 °C e son bastante insensibles á calor e a solventes orgánicos. A primeira microhalocina que foi caracterizada foi HalS8,[5] producida pola haloarquea aínda non caracterizada S8a illada do Gran Lago Salgado de Utah, EUA.[4]

Proteínas halocinas[editar | editar a fonte]

Dúas halocinas, a HalH1 e a HalH4, poden clasificarse como proteínas; as masas moleculares do resto das halocinas aínda teñen que calcularse. A halocina H1 prodúcea Haloferax mediterranei M2a (antes cepa Xia3), illada dunha salina da provincia de Alacant, España. É unha proteína de 31 kDa lábil á calor, que perde a súa actividade cando é desalgada, e mostra un amplo rango de inhibición dentro das haloarqueas. A halocina H1 aínda ten que ser caracterizada a nivel proteico e xenético. A HalH4, producida por Hfx. mediterranei R4 (ATCC 33500), tamén illada dunha salina alacantina, foi a primeira halicina descuberta.[6] A masa molecular da proteína HalH4 madura é 34,9 kDa (ten 359 aminoácidos), e procésase a partir dunha preproteína de 39,6 kDa por un mecanismo descoñecido. A halocina H4 é unha halocina arqueolítica e adsórbese a células sensibles de Halobacterium salinarum, ás que lle altera a permeabilidade da membrana.[4]

Sulfolobicinas[editar | editar a fonte]

As arqueocinas producidas por Sulfolobus son completamente diferentes das halocinas, xa que a súa actividade está predominantemente asociada coas células e non co sobrenadante. Ata o momento, o espectro de actividade das sulfolobicinas parece estar restrinxido a outros membros das Sulfolobales: a sulfolobicina inhibe a S. solfataricus P1, S. shibatae B12, e a seis cepas non produtoras de S. islandicus. A actividade parece ser arqueocida pero non arqueolítica.[4] Identificáronse dous xenes implicados na produción de sulfolobicinas en S. acidocaldarius e S. tokodaii. As sulfolobicinas representan unha nova clase de proteínas antimicrobianas.[7]

Notas[editar | editar a fonte]

  1. Blum P (editor). (2008). Archaea: New Models for Prokaryotic Biology. Caister Academic Press. ISBN 978-1-904455-27-1. 
  2. O'Connor EM, Shand RF (2002). "Halocins and sulfolobicins: the emerging story of archaeal protein and peptide antibiotics". J. Ind. Microbiol. Biotechnol. 28 (1): 23–31. PMID 11938468. doi:10.1038/sj/jim/7000190. 
  3. Pete Polsgrove, Amy Fleishman Littlejohn, Barry Roberts and Richard F. Shand, Northern Arizona University (June 4–5, 2005). "Wilson Hot Springs - A Desert Hypersaline Salt Marsh Research Site". Arquivado dende o orixinal o 17 de decembro de 2008. Consultado o 13 de xullo de 2014. 
  4. 4,0 4,1 4,2 4,3 Shand RF; Leyva KJ (2008). "Archaeal Antimicrobials: An Undiscovered Country". Archaea: New Models for Prokaryotic Biology. Caister Academic Press. ISBN 978-1-904455-27-1. 
  5. Price LB, Shand RF (2000). "Halocin S8: a 36-amino-acid microhalocin from the haloarchaeal strain S8a". J. Bacteriol. 182 (17): 4951–8. PMC 111376. PMID 10940040. doi:10.1128/JB.182.17.4951-4958.2000. 
  6. Cheung J, Danna KJ, O'Connor EM, Price LB, Shand RF (1997). "Isolation, sequence, and expression of the gene encoding halocin H4, a bacteriocin from the halophilic archaeon Haloferax mediterranei R4". J. Bacteriol. 179 (2): 548–51. PMC 178729. PMID 8990311. 
  7. Ellen AF, Rohulya OV, Fusetti F, Wagner M, Albers SV, Driessen AJ (2011). "The sulfolobicin genes of Sulfolobus acidocaldarius encode novel antimicrobial proteins". J. Bacteriol. 193 (17): 4380–87. PMID 21725003. doi:10.1128/jb.05028-11.