Científicos del IQFR y la Univ de Notre Dame publican en la revista Nature Communications la estructura de una maquinaria clave en el proceso de división bacteriana.
Un equipo del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universidad de Notre Dame (Estados Unidos) ha revelado la estructura de una maquinaria clave en el proceso de división bacteriana. Las conclusiones, publicadas en el último número de la revista Nature Communications, abren la puerta al diseño de un futuro medicamento capaz de bloquear esta maquinaria tan precisa, sin la cual las bacterias se vuelven sensibles al efecto antibiótico. Prácticamente todas las especies bacterianas poseen dominios especializados que reconocen la pared bacteriana (compuesta por peptidoglicano) en el momento de la división y posibilitan la correcta localización en el espacio y tiempo de estas proteínas durante la generación de las células hijas a partir de la célula madre. Tal es el caso de los dominios SPOR, que están ampliamente presentes en proteínas bacterianas que reconocen hebras de peptidoglicano de la pared bacteriana despojadas de los puentes peptídicos (denominados glicanos "desnudos"). Este tipo de peptidoglicano abunda en el anillo del septo como resultado de la acción de las amidasas bacterianas que participan en la separación de las células hijas durante la división celular.
Los autores documentan la unión de glicanos desnudos sintéticos al dominio SPOR de la transglicosilasa lítica RlpA de Pseudomonas aeruginosa (SPOR-RlpA) mediante espectrometría de masas y análisis estructurales, que demuestran que, de hecho, la presencia de puentes peptídicos en el peptidoglicano anula la unión. Las estructuras cristalinas del dominio SPOR a resolución atómica (1.2 Å), en estado apo y en complejo con diferentes glicanos sintéticos, proporcionan información sobre la base molecular para el reconocimiento y delinean un patrón conservado en otros dominios SPOR. Las observaciones biológicas y estructurales presentadas aquí son completadas con simulaciones de dinámica molecular y por la exploración del efecto sobre la unión de distintas modificaciones habituales de peptidoglicano. Estos resultados responden a una cuestión sin resolver durante décadas: cómo los dominios SPOR, presentes en casi todas las bacterias y con muy poca homología en secuencia, pueden todos ellos reconocer el mismo tipo de pared durante la división bacteriana.
Martín Alcorlo, David A. Dik, Stefania De Benedetti, Kiran V. Mahasenan, Mijoon Lee, Teresa Domínguez-Gil, Dusan Hesek, Elena Lastochkin, Daniel López, Bill Boggess, Shahriar Mobashery* & Juan A. Hermoso*. Structural basis of denuded glycan recognition by SPOR domains in bacterial cell division. Nature Communications. (2019), 10, Article number: 5567
