Variación alélica del locus polimórfico lytB de estreptococos del grupo mitis: el gen implicado en la separación de las células hijas en neumococo

Moscoso, M., Obregón, V. , López, R., García, J. L. , y García, E.

Departamento de Microbiología Molecular, Centro de Investigaciones Biológicas, CSIC; Ramiro de Maeztu 9, 28040 Madrid. e-mail: mmoscoso@cib.csic.es.

La bacteria Gram-positiva Streptococcus pneumoniae es un importante patógeno humano, responsable de enfermedades como neumonía, bacteriemia, meningitis y otitis media. La colina, requerimiento nutricional de neumococo, es un componente estructural de los ácidos teicoico y lipoteicoico, y sirve de anclaje a las proteínas de unión a colina (ChBPs) en su unión a la superficie neumocócica. Las ChBPs están construidas por una combinación/fusión de diferentes dominios funcionales con un peculiar dominio de unión a colina (ChBD) que consta de hasta 18 repeticiones (ChBRs) de aproximadamente 20 aminoácidos (aa) cada una. La N-acetilglucosaminidasa LytB de S. pneumoniae es una ChBP clave en la separación de las células hijas al final de la división celular, lo que facilita la dispersión bacteriana durante la infección. El primer alelo lytB_R6 (2109 pb) que fue secuenciado de la cepa R6 codifica una proteína de 81,9 kDa con un péptido señal de 23 aa. La mitad N-terminal de LytB_R6, responsable de la unión a la pared celular, contiene 18 ChBRs mientras que la mitad C-terminal confiere la especificidad enzimática. Para investigar la variación alélica y la evolución molecular de LytB, se secuenciaron los alelos lytB de 7 aislados clínicos de neumococos de diferentes serotipos capsulares y de 13 estreptococos del grupo mitis (12 neumococos atípicos y la cepa tipo Streptococcus mitis^T). Mediante el alineamiento de secuencias se observó que la diferencia principal entre alelos reside en el número de ChBRs (de 12 a 18) característica de ChBPs. Estas diferencias se localizaron en la región correspondiente a las repeticiones 11 a 17. Las cepas de neumococos típicos contienen 14, 16 ó 18 repeticiones mientras que los aislados atípicos y S. mitis^T poseen sólo 12 repeticiones; con la excepción de las cepas 1283 y 782, que presentan 14 y 16 repeticiones, respectivamente, y el aislado atípico 10546 que resultó ser un mutante DlytB natural. Estos resultados sugieren que los sucesos de duplicación que dan origen a las ChBRs de LytB implicaban dos repeticiones simultáneas de 21 y 23 aa, una observación acorde con la estructura cristalográfica de los ChBDs que muestran que la unión a los residuos de colina se lleva a cabo en la interfase de dos ChBRs consecutivas. Los mutantes lytB^- de neumococo forman largas cadenas que pueden ser dispersadas mediante la adición de LytB al cultivo. Por el contrario, la mayoría de los aislados atípicos aquí estudiados forman cadenas que no se dispersan mediante la adición de LytB, sugiriendo que en estas cepas, el encadenamiento se produce mediante mecanismos no relacionados con LytB.