El mal plegamiento de las proteínas y la toxicidad bacteriana
Klebsiella oxytoca es una bacteria oportunista que se encuentra con frecuencia en las unidades de cuidados intensivos y en las unidades de geriatría, poniendo en riesgo el estado de salud de pacientes que presentan de por sí un sistema inmunológico comprometido. La cepas de Klebsiella oxytoca resistentes a múltiples fármacos son muy virulentas y se propagan rápidamente. Las proteínas de membrana son la clave para el éxito de Klebsiella en los riesgos de infección. Una en concreto, la PulD, es crucial para la supervivencia y la patogenicidad de la bacteria. La PulD es una proteína de membrana externa y constituye una parte esencial de la maquinaria de los canales iónicos o estructuras porosas de la membrana externa. Estos son cruciales para la secreción de enzimas, factores de virulencia (incluyendo toxinas) y para el ensamblaje de los pili de superficie o estructuras pilosas. Los investigadores del proyecto FAPUL han demostrado la importancia del plegamiento de las proteínas para adquirir la estructura tridimensional que les confiere su funcionalidad biológica. Durante su ensamblaje, una proteína sufrirá muchos cambios estructurales, y el plegamiento puede ser una parte importante de su posterior función biológica. La forma o estructura resultante de este proceso es clave en términos de interacción con otras moléculas. Los investigadores del proyecto FAPUL demostraron que la proteína PulD forma parte de un proceso constituido por múltiples pasos iniciado por la asociación de monómeros (moléculas con un único átomo) con la membrana. Se identificó una molécula intermedia firmemente asociada con la membrana como una estructura pre-poro que sufrirá cambios para convertirse en un poro nativo maduro o canal iónico nativo maduro. Cuando los investigadores analizaron la estructura de la proteína, los resultados mostraron que existe un desencadenante en la conformación o estructura de la proteína para alcanzar el estado de canal iónico nativo. Para facilitar el análisis, los investigadores desarrollaron una biblioteca con los mutantes de la proteína para identificar los intermediarios en la ruta de plegamiento de la proteína. Es probable que el mecanismo exacto implique la comunicación entre dominios para iniciar el cambio conformacional necesario. En conjunto, los resultados del proyecto FAPUL han proporcionado una firme base de conocimiento para la investigación futura sobre las proteínas de membrana. Los resultados constituyen el primer paso para la identificación de lugares concretos (dianas farmacológicas) para la acción específica de fármacos. Ante el escenario actual, donde la aparición de microorganismos resistentes a múltiples fármacos es cada vez más frecuente, el desarrollo de nuevos compuestos antimicrobianos es crucial para neutralizar las bacterias patógenas.
Palabras clave
Proteína, bacteria, resistencia a múltiples fármacos, Klebsiella oxytoca, PulD, patogenicidad, toxinas, plegamiento, antimicrobianos
