Caracterizan dos endolisinas capaces de matar de forma eficiente y selectiva a Streptococcus pneumoniae

Investigadores participantes en elo estudio
CIBER | martes, 2 de noviembre de 2021

Un trabajo publicado en Frontiers in Microbiology, coordinado por Margarita Menéndez, investigadora del Instituto de Química-Física “Rocasolano” (CSIC) y del CIBERES  (Grupo de Junkal Garmendia) y con participación de Pedro García(CIB-CSIC) investigador también del CIBERES, estudia la estructura y la capacidad antimicrobiana de dos endolisinas activas sobre Streptococcus pneumoniae, así como su relación con el doble reconocimiento de la pared bacteriana mediado por el módulo catalítico y el módulo de unión a la misma.

Las endolisinas (mureín hidrolasas) son enzimas codificadas por bacteriófagos y se producen al final del ciclo reproductivo del fago para liberar la progenie, provocando la lisis de la pared bacteriana. Por su capacidad para inducir la muerte de la bacteria huésped actuando desde el exterior, las endolisinas constituyen una nueva clase de antimicrobianos y son una de las principales alternativas a los antibióticos clásicos en la lucha contra los patógenos multirresistentes.

En el trabajo se han estudiado dos endolisinas, Skl y Pal, capaces de matar de forma rápida, selectiva y eficaz a S. pneumoniae, uno de los patógenos prioritarios para la investigación de nuevos antibióticos, según la OMS. Se ha caracterizado, por primera vez, su estructura molecular, tanto en su forma libre como en la forma unida a colina, que actúa como receptor del módulo de unión a la pared celular de neumococo en ambas endolisinas. Los residuos catalíticos y amino ácidos relevantes para el reconocimiento del sustrato o de los residuos de colina han sido caracterizados, así como la afinidad por colina y la capacidad de formar dímeros, esencial para la actividad bacteriolítica. Asimismo, se ha caracterizado en detalle la actividad antineumocócica de Skl, y se han explorado los mecanismos de bacteriólisis de Pal y Skl, cuyos módulos catalíticos actúan como cisteín-amidasas.

"Conocer a nivel molecular todos estos procesos es clave para poder entender i) cómo la letalidad de una endolisina puede ser finamente modulada por las características de la envuelta de la bacteria en la zona específica de acción, y ii) imaginar formas alternativas de optimizar la actividad de cisteín-peptidasas de relevancia tanto a nivel clínico como tecnológico", concluye la Dra. Menéndez.

 

Referencia del artículo:

Structural and functional insights into Skl and Pal endolysins, two cysteine-amidases with anti-pneumococcal activity. Dithiothreitol (DTT) effect onlytic activity. Cristina Gallego-Páramo, Noelia Hernández-Ortiz, Rubén M. Buey, Palma Rico-Lastres, Guadalupe García, J. Fernando Díaz, Pedro García, Margarita Menéndez. Front. Microbiol. 2021. 12:740914. doi: 10.3389/fmicb.2021.740914.