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Holin

Las holinas son un grupo diverso de pequeñas proteínas producidas por bacteriófagos de dsADN para desencadenar y controlar la degradación de la pared celular del huésped al final del ciclo lítico . Las holinas forman poros en la membrana celular del huésped, lo que permite que las lisinas alcancen y degraden el peptidoglicano , un componente de las paredes celulares bacterianas. Se ha demostrado que las holinas regulan el momento de la lisis con gran precisión. [1] Más de 50 familias de genes no relacionados codifican holinas, lo que las convierte en el grupo más diverso de proteínas con una función común. [2] [3] Junto con las lisinas, las holinas se están estudiando por su posible uso como agentes antibacterianos . [4]

Mientras que las holinas canónicas actúan formando poros grandes, las pinholinas como la proteína S del fago lambdoide 21 actúan formando canales heptaméricos que despolarizan la membrana bacteriana. Están asociadas a endolisinas SAR, que permanecen inactivas en el periplasma antes de la despolarización de la membrana. [5]

Los virus que infectan células eucariotas pueden utilizar proteínas formadoras de canales similares llamadas viroporinas . [6] [7]

Clasificación

Estructura

Según su estructura hay tres clases principales de holinas. [3]

Holins de clase I

Las holinas de clase I tienen tres dominios transmembrana (TMD), con el extremo N en el periplasma y el extremo C en el citoplasma. Por lo general, tienen más de 95 residuos. Entre los ejemplos de holinas de clase I se incluyen la proteína λ S del bacteriófago (λ holina) y la proteína hol15 del fago P68 de Staphylococcus aureus . [8]

Holins de clase II

Las holinas de clase II tienen dos TMD, con el extremo N y el extremo C en el citoplasma. Su número de residuos suele estar entre 65 y 95. Algunos ejemplos son la proteína S del fago lambdoide 21 y la proteína Hol3626 del bacteriófago Ф3626 de Clostridium perfringens . [8]

Holins de clase III

A diferencia de las holinas de clase I y clase II, que están compuestas de hélices transmembrana hidrofóbicas, las holinas de clase III forman un único TMD altamente hidrofílico, con el extremo N-terminal en el citoplasma y el extremo C-terminal en el periplasma. [9] La primera holina de clase III que se caracterizó fue la proteína t codificada por el bacteriófago T4 (holina T4). [9] Otros ejemplos incluyen las holinas del fago ФCP39O y ФCP26F. [8]

Familias de genes

Según la base de datos de clasificación de transportadores , hay un total de siete superfamilias de holinas. [10]

También existen varias familias de holines que no pertenecen a las superfamilias designadas anteriormente. Estas familias incluyen:

Véase también

Referencias

  1. ^ Wang IN, Smith DL, Young R (2002). "Holinas: los relojes proteicos de las infecciones por bacteriófagos". Annu Rev Microbiol . 54 : 799–825. doi :10.1146/annurev.micro.54.1.799. PMID  11018145.
  2. ^ Gründling A, Manson MD, Young R (julio de 2001). "Las Holins matan sin previo aviso". Proc. Natl. Sci. USA . 98 (16): 9348–9352. doi : 10.1073/pnas.151247598 . PMC 55423. PMID  11459934 . 
  3. ^ ab Young R (enero de 2002). "Bacteriophage Holins: Deadly Diversity" (PDF) . J. Mol. Microbiol. Biotechnol . 4 (1): 21–36. PMID  11763969.
  4. ^ Veiga-Crespo P; Barros-Velázquez J; Villa TG (2007). Méndez-Vilas A (ed.). "¿Qué pueden hacer los bacteriófagos por nosotros?" (PDF) . Communicating Current Research and Educational Topics and Trends in Applied Microbiology : 885–893. Archivado desde el original (PDF) el 2016-03-03 . Consultado el 2013-11-09 .
  5. ^ Young, Ryland (1 de marzo de 2014). "Lisis de fagos: tres pasos, tres opciones, un resultado". Journal of Microbiology . 52 (3): 243–258. doi :10.1007/s12275-014-4087-z. PMC 4012431 . PMID  24585055. 
  6. ^ Nieva, José Luis; Madan, Vanesa; Carrasco, Luis (2 de julio de 2012). "Viroporinas: estructura y funciones biológicas". Nature Reviews Microbiology . 10 (8): 563–574. doi :10.1038/nrmicro2820. hdl :10261/115331. PMC 7097105 . PMID  22751485. 
  7. ^ Nieva, José; Carrasco, Luis (29 de septiembre de 2015). "Viroporinas: estructuras y funciones más allá de la permeabilización de la membrana celular". Viruses . 7 (10): 5169–5171. doi : 10.3390/v7102866 . PMC 4632374 . PMID  26702461. 
  8. ^ abc Shi Y, Yan Y, Ji W, Du B, Meng X, Wang H, Sun J (marzo de 2012). "Caracterización y determinación de la proteína holina del bacteriófago SMP de Streptococcus suis en un huésped heterólogo". Virology Journal . 9 : 70. doi : 10.1186/1743-422X-9-70 . PMC 3359269 . PMID  22436471. 
  9. ^ ab Ramanculov E, Young R (marzo de 2001). "Análisis genético de la holina T4: sincronización y topología". Gene . 265 (1–2): 25–36. doi :10.1016/S0378-1119(01)00365-1. PMID  11255004.
  10. ^ Saier M. "TC-Superfamilies". Base de datos de clasificación de transportadores . Consultado el 9 de noviembre de 2013 .

Lectura adicional