Los ácidos teicoicos ( cf. griego τεῖχος, teīkhos , "muro", para ser más específicos, un muro de fortificación, en oposición a τοῖχος, toīkhos , un muro regular) [1] son copolímeros bacterianos [2] de fosfato de glicerol o fosfato de ribitol y carbohidratos unidos a través de enlaces fosfodiéster .
Los ácidos teicoicos se encuentran dentro de la pared celular de la mayoría de las bacterias grampositivas, como las especies de los géneros Staphylococcus , Streptococcus , Bacillus , Clostridium , Corynebacterium y Listeria , y parecen extenderse hasta la superficie de la capa de peptidoglicano . Pueden estar unidos covalentemente al ácido N -acetilmurámico o a una D - alanina terminal en el entrecruzamiento tetrapeptídico entre las unidades de ácido N -acetilmurámico de la capa de peptidoglicano, o pueden estar anclados en la membrana citoplasmática con un ancla lipídica . La señal química del ácido teicoico es CH17P4O29NOH.
Los ácidos teicoicos que están anclados a la membrana lipídica se denominan ácidos lipoteicoicos (LTA), mientras que los ácidos teicoicos que están unidos covalentemente al peptidoglicano se denominan ácidos teicoicos de pared (WTA). [3]
La estructura más común de los ácidos teicoicos de Wall es un disacárido ManNAc(β1→4)GlcNAc con uno a tres fosfatos de glicerol unidos al hidroxilo C4 del residuo de ManNAc seguido de una cadena larga de repeticiones de fosfato de glicerol o ribitol. [3] Las variaciones se presentan en la cola de cadena larga, que generalmente incluye subunidades de azúcar unidas a los lados o al cuerpo de las repeticiones. A partir de 2013, se han nombrado cuatro tipos de repeticiones de WTA. [4]
Los ácidos lipoteicoicos siguen un patrón similar, ya que la mayor parte de la variación se concentra en las repeticiones, aunque el conjunto de enzimas utilizadas es diferente, al menos en el caso de los LTA de tipo I. Las repeticiones se anclan a la membrana a través de un anclaje de (di)glucosil-diacilglicerol (Glc (2) DAG). Los LTA de tipo IV de Streptococcus pneumoniae representan un caso especial en el que ambos tipos se entrecruzan: después de que la cola se sintetiza con una "cabeza" intermedia de fosfato de undecaprenilo (C 55 -P), diferentes enzimas de la familia TagU/LCP (LytR-CpsA-Psr) la unen a la pared para formar un WTA o al anclaje GlcDAG. [5]
La función principal de los ácidos teicoicos es proporcionar flexibilidad a la pared celular atrayendo cationes como el calcio y el potasio. Los ácidos teicoicos pueden sustituirse por residuos de ésteres de D -alanina, [6] o D - glucosamina , [7] lo que confiere a la molécula propiedades zwitteriónicas . [8] Se sospecha que estos ácidos teicoicos zwitteriónicos son ligandos de los receptores tipo Toll 2 y 4. Los ácidos teicoicos también ayudan a regular el crecimiento celular al limitar la capacidad de las autolisinas de romper el enlace β(1-4) entre la N -acetilglucosamina y el ácido N -acetilmurámico.
Los ácidos lipoteicoicos también pueden actuar como moléculas receptoras para algunos bacteriófagos Gram positivos; sin embargo, esto aún no ha sido confirmado de manera concluyente. [9] Es un polímero ácido y aporta carga negativa a la pared celular.
Las enzimas implicadas en la biosíntesis de las WTA se han denominado: TarO, TarA, TarB, TarF, TarK y TarL. Sus funciones son: [3]
Tras la síntesis, los transportadores de casete de unión a ATP ( ATPasa transportadora de ácido teicoico ) TarGH ( P42953 , P42954 ) dan la vuelta al complejo citoplasmático hacia la superficie externa de la membrana interna. Las enzimas redundantes TagTUV unen este producto a la pared celular. [4] Las enzimas TarI ( Q8RKI9 ) y TarJ ( Q8RKJ0 ) son responsables de producir los sustratos que conducen a la cola del polímero. Muchas de estas proteínas se encuentran en un grupo de genes conservados. [3]
Estudios posteriores (2013) han identificado algunas enzimas más que unen azúcares únicos a las unidades repetidas de WTA. Se encontró un conjunto de enzimas y transportadores llamados DltABCE que agregan alaninas tanto a los ácidos de pared como a los lipoteicoicos. [4]
Obsérvese que el conjunto de genes se denomina "Tag" (glicerol del ácido teicoico) en lugar de "Tar" (ribitol del ácido teicoico) en B. subtilis 168, que carece de las enzimas TarK/TarL. TarB/F/L/K tienen algunas similitudes entre sí y pertenecen a la misma familia ( InterPro : IPR007554 ). [3] Debido al papel de B. subtilis como cepa modelo principal, algunas entradas UniProt vinculadas son de hecho el ortólogo "Tag", ya que están mejor anotadas. La "búsqueda de similitud" se puede utilizar para acceder a los genes en B. substilis W23 (BACPZ) productora de Tar.
Esto se propuso en 2004. [3] Una revisión posterior en 2013 proporcionó partes más específicas de las vías para inhibir dado el conocimiento más reciente. [4]