As holinas son un grupo diverso de pequenas proteínas producidas por virus bacteriófagos de ADN bicatenario que serven para desencadear e controlar a degradación da parede celular da bacteria hóspede ao final do ciclo lítico da infección viral. As holinas orixinan poros na membrana plasmática do hóspede, o que permite que os encimas lisinas (non confundir co aminoácido do mesmo nome) alcancen e degraden o peptidoglicano, que é o compoñente principal da parede celular bacteriana. As holinas regulan a temporalización da lise con gran precisión.[1] O seu nome procede do inglés hole, 'burato', polos buratos que producen na membrana. Existen unhas 50 familias de xenes non relacionadas que codifican holinas, polo que é o grupo máis diverso de proteínas cunha función común.[2][3] Xunto cos encimas lisinas, as holinas están sendo estudadas polo seu uso potencial como axentes antibacterianos.[4]

Aínda que as holinas canónicas acúan formando poros, as pinholinas, como a proteína S do fago lambdoide 21, actúan formando canais heptámeros que despolarizan a membrana bacteriana. Están asociados coas endolisinas SAR, que permanecen inactivas no periplasma antes da despolarización da membrana.[5]

Os virus que infectan células eucariotas poden usar pequenas proteínas chamadas viroporinas para permeabilizar a membrana do hóspede.[6][7]

ClasificaciónEditar

EstruturaEditar

Segundo a súa estrutura hai tres clases principais de holinas.[3]

Holinas de clase IEditar

As holinas de clase I teñen tres dominios transmembrana co extremo N-terminal situado no periplasma e o C-terminal no citoplasma. Xeralmente teñen uns 95 residuos de aminoácidos. Exemplos de holinas de clase I son a proteína S do bacteriófago λ (holina λ) e a proteína hol15 do fago P68 de Staphylococcus aureus.[8]

Holinas de clase IIEditar

As holinas de clase II teñen dous dominios transmembrana, e teñen tanto o extremo N-terminal coma o C-teminal no citoplasma. O número de residuos de que constan xeralmente está entre 65 e 95. Exemplos son a proteína S do fago 21 lambdoide e a proteína Hol3626 do bacteriófago Ф3626 de Clostridium perfringens.[8]

Holinas de clase IIIEditar

A diferenza das holinas das clases I e II, que están compostas de hélices transmembrana hirofóbicas, as holinas de clase III forman un dominio transmembrana único moi hidrófilo, co seu extremo N-terminal no citoplasma e o C-terminal no periplasma.[9] A primeira holina de clase III que foi caracterizada foi a proteína t codificada polo bacteriófago T4 (holina T4).[9] Outros exemplos son as holinas dos fagos ФCP39O e ФCP26F.[8]

Familias xénicasEditar

Segundo a Transporter Classification Database, hai un total de sete superfamilias de holinas.[10] Ademais, hai moitas familias que non están asignadas a ningunha das superfamilias.

NotasEditar

  1. Wang IN, Smith DL, Young R (2002). "Holins: the protein clocks of bacteriophage infections". Annu Rev Microbiol. 54: 799–825. PMID 11018145. doi:10.1146/annurev.micro.54.1.799. 
  2. Gründling A, Manson MD, Young R (July 2001). "Holins kill without warning". Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 98 (16): 9348–9352. PMC 55423. PMID 11459934. doi:10.1073/pnas.151247598. 
  3. 3,0 3,1 Young R (January 2002). "Bacteriophage Holins: Deadly Diversity" (PDF). J. Mol. Microbiol. Biotechnol. 4 (1): 21–36. PMID 11763969. 
  4. Veiga-Crespo P, Barros-Velázquez J, Villa T.G. (2007). Méndez-Vilas A, ed. "What can bacteriophages do for us?" (PDF). Communicating Current Research and Educational Topics and Trends in Applied Microbiology (Formatex): 885–893. Arquivado dende o orixinal (PDF) o 03 de marzo de 2016. Consultado o 19 de decembro de 2015. 
  5. Young, Ryland (1 March 2014). "Phage lysis: Three steps, three choices, one outcome". Journal of Microbiology 52 (3): 243–258. PMC 4012431. doi:10.1007/s12275-014-4087-z. 
  6. Nieva, José Luis; Madan, Vanesa; Carrasco, Luis (2 July 2012). "Viroporins: structure and biological functions". Nature Reviews Microbiology 10 (8): 563–574. doi:10.1038/nrmicro2820. 
  7. Nieva, José; Carrasco, Luis (29 September 2015). "Viroporins: Structures and functions beyond cell membrane permeabilization". Viruses 7 (10): 5169–5171. PMC 4632374. PMID 26702461. doi:10.3390/v7102866. 
  8. 8,0 8,1 8,2 Shi Y, Yan Y, Ji W, Du B, Meng X, Wang H, Sun J (March 2012). "Characterization and determination of holin protein of Streptococcus suis bacteriophage SMP in heterologous host". Virology Journal 9: 70. PMC 3359269. PMID 22436471. doi:10.1186/1743-422X-9-70. 
  9. 9,0 9,1 Ramanculov E, Young R (March 2001). "Genetic analysis of the T4 holin: timing and topology". Gene 265 (1-2): 25–36. PMID 11255004. doi:10.1016/S0378-1119(01)00365-1. 
  10. Saier M. "TC-Superfamilies". Transporter Classification Database. Consultado o 9 November 2013. 

Véxase taménEditar

Outros artigosEditar