Referencia

PMID: 23133388 doi: 10.1371/journal.ppat.1003005

Autores

Marc Torrent, David Pulido, Maria VictòriaNogués, Ester Boix.

Resumen

Antimicrobial proteins and peptides (AMPs) are important effectors of the innate immune system that play a vital role in the prevention of infections. Recent advances have highlighted the similarity between AMPs and amyloid proteins. Using the Eosinophil Cationic Protein as a model, we have rationalized the structure-activity relationships between amyloid aggregation and antimicrobial activity. Our results show how protein aggregation can induce bacteria agglutination and cell death. Using confocal and total internal reflection fluorescence microscopy we have tracked the formation in situ of protein amyloid-like aggregates at the bacteria surface and on membrane models. In both cases, fibrillar aggregates able to bind to amyloid diagnostic dyes were detected. Additionally, a single point mutation (Ile13 to Ala) can suppress the protein amyloid behavior, abolishing the agglutinating activity and impairing the antimicrobial action. The mutant is also defective in triggering both leakage and lipid vesicle aggregation. We conclude that ECP aggregation at the bacterial surface is essential for its cytotoxicity. Hence, we propose here a new prospective biological function for amyloid-like aggregates with potential biological relevance.

Descripción

Las infecciones bacterianas están clasificadas como enfermedades graves que causan millones de muertes al año en todo el mundo. Los antibióticos son fármacos efectivos contra este tipo de infecciones pero, desafortunadamente, los microorganismos están desarrollando mecanismos de resistencia a una velocidad alarmante. Es por esta razón que las proteínas y péptidos propios del sistema inmunitario innato están captandointerésen el desarrollo de fármacos alternativos. Entre estas proteínas se encuentra la Proteína Catiónica de Eosinófilos (ECP), proteína secretada por los eosinófilos en los focos de infección, que presenta una elevadaactividad antimicrobiana y una capacidad excepcional de aglutinar las células bacterianas. En este artículo mostramos como el mecanismo de aglutinación de la ECP está basado en la agregación amiloideade la proteína en la superficie de las bacterias. Estas observaciones establecen un nuevo paradigma de cómo la naturaleza puede utilizar los agregados de tipo amiloideo para combatir las infecciones bacterianas. Los resultados presentados en este artículo no solo nos pueden servir para entender mejor la relación entre los mecanismos infecciosos y las enfermedades neurodegenerativas sino también para inspirar el desarrollo de nuevos fármacos basados en proteínas y péptidosantimicrobianos.

imagen junio

REFERENCIA DEL GRUPO INVESTIGADOR

Las ribonucleasas humanas forman parte del sistema inmunitario innato y son modelos interesantes para el desarrollo de fármacos alternativos para el tratamiento de infecciones y problemas inflamatorios.Nuestro grupo investiga, principalmente, el mecanismo de acción antimicrobiano de lasribonucleasashumanas, especialmente la Proteína Catiónica de Eosinófilos (ECP) y la ribonucelasa de piel (o Ribonucleasa 7). En este contexto, pretendemos caracterizar las relaciones estructura-función de estas ribonucleasas para identificar sus dominios funcionales y aplicar nuestros descubrimientos al desarrollo de nuevos agentes antimicrobianos.

Para ver el artículo completo, pulse aqui

Más artículos en la revista SEBBM.

¿Acabas de publicar un artículo interesante?

Manda la referencia a través de nuestro formulario.  Límite de edad 32 años. Los artículos seleccionados serán destacados como artículos del mes y participarán en el Premio al mejor artículo de jóvenes de la SEBBM, que se entregará en el congreso de la SEBBM (inscripción y alojamiento gratuitos).

Otros "Artículos del mes"

Sarcoplasmic reticulum Ca2+ decreases with age and correlates with the decline in muscle function in Drosophila

29-05-2020

Sarcopenia, the loss of muscle mass and strength associated with age, has been linked to impairment of the cytosolic Ca2+ peak that triggers muscle contraction, but mechanistic details remain unknown...

Leer más

Structural basis for substrate specificity and catalysis of α1,6-fucosyltransferase

30-04-2020

Core-fucosylation is an essential biological modification by which a fucose is transferred from GDP-β-L-fucose to the innermost N-acetylglucosamine residue of N-linked glycans. A single human enzyme α1,6-fucosyltransferase (FUT8) is the...

Leer más

Molecular basis for fibroblast growth factor 23 O-glycosylation by GalNAc-T3

31-03-2020

Polypeptide GalNAc-transferase T3 (GalNAc-T3) regulates fibroblast growth factor 23 (FGF23) by O-glycosylating Thr178 in a furin proprotein processing motif RHT 178R ↓S. FGF23 regulates phosphate homeostasis and deficiency in GALNT3...

Leer más

Identification of distinct maturation steps involved in human 40S ribosomal subunit biosynthesis

29-02-2020

Technical problems intrinsic to the purification of preribosome intermediates have limited our understanding of ribosome biosynthesis in humans. Addressing this issue is important given the implication of this biological process...

Leer más

Unraveling the cellular origin and clinical prognostic markers of infant B-cell acute lymphoblastic leukemia using genome-wide analysis

23-01-2020

B-cell acute lymphoblastic leukemia is the commonest childhood cancer. In infants, B-cell acute lymphoblastic leukemia remains fatal, especially in patients with t(4;11), present in ~80% of cases. The pathogenesis of...

Leer más

Mip6 binds directly to the Mex67 UBA domain to maintain low levels of Msn2/4 stress-dependent mRNAs

23-12-2019

RNA-binding proteins (RBPs) participate in all steps of gene expression, underscoring their potential as regulators of RNA homeostasis. We structurally and functionally characterize Mip6, a four-RNA recognition motif (RRM)-containing RBP...

Leer más

A bacterial light response reveals an orphan desaturase for human plasmalogen synthesis

01-12-2019

Plasmalogens are glycerophospholipids with a hallmark sn-1 vinyl ether bond. These lipids are found in animals and some bacteria and have proposed membrane organization, signaling, and antioxidant roles. We discovered...

Leer más

The structure of a polygamous repressor reveals how phage-inducible chromosomal islands spread in nature

01-11-2019

Stl is a master repressor encoded by Staphylococcus aureus pathogenicity islands (SaPIs) that maintains integration of these elements in the bacterial chromosome. After infection or induction of a resident helper...

Leer más

Self-Assembling ELR-Based Nanoparticles as Smart Drug-Delivery Systems Modulating Cellular Growth via Akt

01-10-2019

This work investigates the physicochemical properties and in vitro accuracy of a genetically engineered drug delivery system based on elastin-like block recombinamers. The DNA recombinant technics allowed us to create...

Leer más

Structure–Function of MamC Loop and Its Effect on the *in Vitro* Precipitation of Biomimetic Magnetite Nanoparticles

01-09-2019

MamC, an integral protein of the magnetosome membrane, has recently been proposed as a strong candidate to produce biomimetic (magnetosome-like) magnetite nanoparticles that could be used as an alternative to...

Leer más

Socios Protectores