Holin

Las holinas son un grupo diverso de pequeñas proteínas producidas por bacteriófagos de dsADN para desencadenar y controlar la degradación de la pared celular del huésped al final del ciclo lítico . Las holinas forman poros en la membrana celular del huésped, lo que permite que las lisinas alcancen y degraden el peptidoglicano , un componente de las paredes celulares bacterianas. Se ha demostrado que las holinas regulan el momento de la lisis con gran precisión. ^[1] Más de 50 familias de genes no relacionados codifican holinas, lo que las convierte en el grupo más diverso de proteínas con una función común. ^{[2] [3]} Junto con las lisinas, las holinas se están estudiando por su posible uso como agentes antibacterianos . ^[4]

Mientras que las holinas canónicas actúan formando poros grandes, las pinholinas como la proteína S del fago lambdoide 21 actúan formando canales heptaméricos que despolarizan la membrana bacteriana. Están asociadas a endolisinas SAR, que permanecen inactivas en el periplasma antes de la despolarización de la membrana. ^[5]

Los virus que infectan células eucariotas pueden utilizar proteínas formadoras de canales similares llamadas viroporinas . ^{[6] [7]}

Según su estructura hay tres clases principales de holinas. ^[3]

Las holinas de clase I tienen tres dominios transmembrana (TMD), con el extremo N en el periplasma y el extremo C en el citoplasma. Por lo general, tienen más de 95 residuos. Entre los ejemplos de holinas de clase I se incluyen la proteína λ S del bacteriófago (λ holina) y la proteína hol15 del fago P68 de Staphylococcus aureus ^{. [8]}

Las holinas de clase II tienen dos TMD, con el extremo N y el extremo C en el citoplasma. Su número de residuos suele estar entre 65 y 95. Algunos ejemplos son la proteína S del fago lambdoide 21 y la proteína Hol3626 del bacteriófago Ф3626 de Clostridium perfringens . ^[8]

A diferencia de las holinas de clase I y clase II, que están compuestas de hélices transmembrana hidrofóbicas, las holinas de clase III forman un único TMD altamente hidrofílico, con el extremo N-terminal en el citoplasma y el extremo C-terminal en el periplasma. ^[9] La primera holina de clase III que se caracterizó fue la proteína t codificada por el bacteriófago T4 (holina T4). ^[9] Otros ejemplos incluyen las holinas del fago ФCP39O y ФCP26F. ^[8]

Según la base de datos de clasificación de transportadores , hay un total de siete superfamilias de holinas. ^[10]

• Superfamilia Holin I
• Superfamilia Holin II
• Superfamilia Holin III
• Superfamilia Holin IV
• Superfamilia Holin V
• Superfamilia Holin VI
• Superfamilia Holin VII

También existen varias familias de holines que no pertenecen a las superfamilias designadas anteriormente. Estas familias incluyen:

• 1.E.8 - La familia T4 Holin (T4 Holin)
• 1.E.13 - La familia del fago Firmicute φU53 Holin (φU53 Holin)
• 1.E.14 - La Familia CidA/LrgA Holin (CidA/LrgA Holin)
• 1.E.15 - La familia ArpQ Holin (ArpQ Holin)
• 1.E.17 - La familia BlyA Holin (BlyA Holin)
• 1.E.18 - La familia de fagos Lactococcus lactis r1t Holin (r1t Holin)
• 1.E.22 - La familia de holinas asociadas al fago de Neisseria (NP-Holin)
• 1.E.23 - Morfogénesis y germinación de esporas de Bacillus Familia Holin (BSH)
• 1.E.24 - La familia de las holinas Dp-1 de la bacteriofase (holinas Dp-1)
• 1.E.27 - La Familia BhlA Holin (BhlA Holin)
• 1.E.28 - La familia del fago Mu1/6 Holin (Mu1/6 Holin) de Streptomyces aureofaciens
• 1.E.30 - La familia Vibrio Holin (Vibrio Holin)
• 1.E.31 - La familia SPP1 Holin (SPP1 Holin)
• 1.E.32 - La familia de las actinobacterias 1 TMS Holin (A-1 Holin)
• 1.E.33 - La familia putativa Holin (2/3 Holin) de 2 o 3 TMS
• 1.E.35 - La familia de fagos micobacterianos 1 TMS Holin (M1 Hol)
• 1.E.37 - Familia del fago T1 Holin (T1 Holin)
• 1.E.38 - La familia putativa Holin (P68 Hol) del fago Staphylococcus P68
• 1.E.39 - La familia de fagos micobacterianos PBI1 Gp36 Holin (Gp36 Hol)
• 1.E.42 - La supuesta familia de toxinas similares a Holin (Hol-Tox)
• 1.E.43 - Supuesta familia de holinas asociadas a transglicosilasas (TA Hol)
• 1.E.44 - La supuesta familia Lactococcus lactis Holin (LLHol)
• 1.E.45 - La familia de fagos holina (XanPHol) de Xanthomonas
• 1.E.46 - La familia de los profagos Hp1 Holin (Hp1Hol)
• 1.E.47 - La familia Caulobacter Phage Holin (CauHol)
• 1.E.48 - La familia de las enterobacterias holinas (EBHol)
• 1.E.49 - La supuesta familia Treponema 4 TMS Holin (Tre4Hol)
• 1.E.51 - La supuesta familia de fagos de Listeria Holin (LP-Hol)
• 1.E.52 - La familia putativa holina de pilina Flp/Fap (FFPP-Hol)
• 1.E.54 - La familia Holin (GTA-Hol), agente de transferencia genética liberador
• 1.E.55 - La familia Brachyspira holin (B-Hol)
• 1.E.56 - La supuesta familia Holin (3-Hol) de los 3 TMS
• 1.E.57 - La familia de fagos actinobacterianos holina (APH)
• 1.E.58 - Familia del fago Phi-Ea1h Holin (EPPE-Hol) de Erwinia
• 1.E.59 - La supuesta familia de fagos L2 Holin (L2 Holin) de Acholeplasma
• 9.B.109 - La supuesta familia Archaeal 2 TMS Holin (A2-Hol)
• 9.B.154 - La supuesta familia Holin-2 (PH-2)
• 9.B.185 - La supuesta familia bacteriana Archaeal Holin (BAH)

• Lisina
• Ciclo lítico

• Reddy, Bhaskara L.; Saier Jr, Milton H. (2013). "Análisis topológicos y filogenéticos de familias y superfamilias de holinas bacterianas". Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Biomembranas . 1828 (11): 2654– 2671. doi :10.1016/j.bbamem.2013.07.004. PMC  3788059 . PMID  23856191.
• Saier, Milton H.; Reddy, Bhaskara L. (2015). "Holinas en bacterias, eucariotas y arqueas: xenólogos multifuncionales con posibles aplicaciones biotecnológicas y biomédicas". Journal of Bacteriology . 197 (1): 7– 17. doi :10.1128/JB.02046-14. PMC  4288690 . PMID  25157079.
• Shi, Yibo; Yan, Yaxian; Ji, Wenhui; Du, Bin; Meng, Xiangpeng; Wang, Hengan; Sol, Jianhe (2012). "Caracterización y determinación de la proteína holina del bacteriófago SMP de Streptococcus suis en huésped heterólogo". Revista de Virología . 9 : 70. doi : 10.1186/1743-422x-9-70 . PMC  3359269 . PMID  22436471.
• Young, R.; Bläsi, U. (1995). "Holinas: forma y función en la lisis de bacteriófagos". FEMS Microbiology Reviews . 17 ( 1– 2): 191– 205. doi :10.1111/j.1574-6976.1995.tb00202.x. PMID  7669346.