Caracterización molecular de una nueva lisina de un profago de Streptococcus mitis activa contra paredes de Streptococcus pneumoniae

Llull, D., López, R. y García, E.

Centro de Investigaciones Biológicas. CSIC. Ramiro de Maeztu, 9, 28040 – Madrid. e-mail: dllull@cib.csic.es

Streptococcus mitis y Streptococcus pneumoniae cohabitan en el tracto respiratorio superior humano. Ambos microorganismos presentan ácidos teicoicos idénticos, siendo la fosforilcolina uno de los componentes de los mismos. Este aminoalcohol permite a la bacteria el anclaje en superficie de una familia de proteínas denominadas proteínas de unión a colina (CBPs), entre las que se encuentran diversos factores de virulencia de S. pneumoniae y, más concretamente, peptidoglicán hidrolasas de la bacteria y de los fagos que la infectan, así como factores de adhesión a las células del huésped. Puesto que aún no se han caracterizado CBPs en S. mitis, esta especie proporciona un modelo adecuado para la búsqueda de peculiaridades aún desconocidas en los nuevos miembros de esta familia de proteínas.

La adición de mitomicina C a cultivos de la cepa SK137 de S. mitis, desencadenó su lisis, sugiriendo la presencia de un profago en esta cepa. Partiendo de estos mismos lisados de cultivos inducidos, se construyó una genoteca en Escherichia coli. Uno de los clones obtenidos hiperexpresaba una proteína de 33.4 kDa (Skl) con capacidad para solubilizar paredes de neumococo in vitro. La lisina Skl se purificó a homogeneidad electroforética utilizando por cromatografía de afinidad en DEAE-celulosa y se determinó su secuencia amino terminal. Su purificación mediante este procedimiento y los análisis de la secuencia de DNA del gen skl revelaron que Skl contiene un típico dominio de unión a colina en su extremo C-terminal. Adicionalmente, el extremo N-terminal presenta un dominio CHAP, asociado a peptidoglicán hidrolasas con actividad amidasa o endopeptidasa. Las características bioquímicas más relevantes de Skl fueron determinadas en ensayos in vitro sobre paredes de neumococo y S. mitis marcadas con [³H]-colina. La enzima alcanza su máxima actividad a 30ºC y pH 6.5. Al igual que las lisinas LytA_B6 y LytA_HER recientemente caracterizadas en los profagos fB6 y fHER de S. mitis, Skl se inhibe con bajas concentraciones de colina (0.5%) y desoxicolato sódico al 1%. El análisis, mediante filtración en gel, de los productos de degradación de paredes celulares tratadas con Skl y la secuenciación de los péptidos liberados revelaron que Skl presenta una actividad amidasa. La enzima purificada, añadida a cultivos de S. mitis o S. pneumoniae, produce la rápida lisis de los mismos, lo que sugiere el posible uso de esta nueva lisina como agente terapéutico alternativo a la clásica administración de antibióticos. Este trabajo ilustra, asimismo, sobre el posible papel de los fagos en la transferencia de genes entre especies, así como del reemplazo modular de los genes líticos.