Sincrotró ALBA
Gràcies a la utilització de la llum de sincrotró, s'ha resolt l'estructura de RavN, una proteïna de la Legionella pneumophila que s'utilitza per treure funcions i recursos de la cèl·lula infectada.
Cerdanyola del Vallés, 6 de juliol de 2018
. El mimetisme es coneix com l'habilitat que tenen alguns animals de semblar-se a altres del seu entorn per assegurar la supervivència. Un exemple clàssic és l'insecte pal, la forma i color del qual el fan passar desapercebut davant possibles depredadors. D'igual manera, molts patògens intracel·lulars també utilitzen el mimetisme molecular per assegurar la seva supervivència. El mimetisme molecular consisteix que una part d'una proteïna del patogen s'assembla a una altra proteïna totalment diferent de l'hoste. Molts microorganismes intracel·lulars utilitzen el mimetisme molecular per interferir en processos cel·lulars que afavoreixen la seva supervivència i replicació.
El grup de Tràfic Intracel·lular liderat per l'investigador Aitor Hierro del CIC bioGUNE al País Basc, en col·laboració amb altres grups dels Instituts Nacionals de la Salut als Estats Units, porta anys treballant en entendre com el bacteri infecciós Legionella pneumhopila interacciona amb les cèl·lules humanes. Per a aquesta investigació s'han realitzat experiments a la línia de llum XALOC del Sincrotró ALBA i a la línia de llum I04 de Diamond Light Source, a Anglaterra, que han permès resoldre l'estructura de la proteïna RavN de L. pneumophila, una proteïna que fa servir aquest mimetisme molecular per enganyar la cèl·lula infectada.
En aquest treball, els investigadors han demostrat com la Legionel·la utilitza el mimetisme molecular per explotar la ubiquitinació, un procés que modifica les proteïnes que contenen ubiquitina per fer-les participar en diversos processos cel·lulars. A la ubiquitinació participen tres enzims: un enzim (E1) d'activació, un altre (E2) de conjugació i finalment un (E3) de lligació de la ubiquitina a la proteïna diana. Utilitzant la cristal·lografia de raigs X s'ha resolt l'estructura de la proteïna RavN de L. Pneumophila demostrant que té una certa semblança estructural amb E3 eucariotes malgrat la seva diferent composició. En base a aquest resultat es va realitzar una recerca per homologia d'estructura secundària amb altres proteïnes de la Legionel·la i es van trobar nous candidats E3 lligases no identificats fins ara. El treball demostra que L. pneumophila posseeix un conjunt d'enzims E3 lligases vital per al procés d'infecció i que, tot i la divergència evolutiva, les regions de mimetisme molecular es troben altament conservades per afavorir la usurpació de la maquinària de ubiquitinació de la cèl·lula hoste.
Què és la legionel·losis?
L'agent causal de la legionel·losi és un bacteri Gram negatiu del gènere Legionel·la, l'hàbitat natural del qual són les zones aquàtiques estancades on viu. Si bé els sistemes artificials d'emmagatzematge d'aigua dolça com les fonts ornamentals, piscines, tancs d'aigua calenta i torres de refrigeració d'aire condicionat sense un bon manteniment són també entorns propicis per al seu creixement i principals focus d'infecció. Habitualment, la transmissió de la legionel·la és per inhalació de microgotes o aerosols d'aigua contaminats.
La Legionel·la es va descobrir el 1977 arran d'un brot de pneumònia en la Convenció de la Legió Americana de 1976 a Filadèlfia, EUA, i d'aquí el nom de malaltia del legionari o legionel·losi. La infecció per legionel·la abasta des de afeccions lleus similars a una grip (febre de Pontiac) fins a formes de pneumònia potencialment mortals especialment en gent gran, i persones amb precondicions mèdiques. Segons un estudi de l'European Centre for Desease Control (ECDC), entre 2011 i 2015 es van notificar 30.532 casos de legionel·losi dels quals un 70% es van produir a Alemanya, Espanya, França o Itàlia.
Figura: Representació esquemàtica de l'estructura de RavN1-123 com diagrama de cinta mostrat en dues orientacions (girades 90 ° al llarg de l'eix x). Els elements secundaris s'indiquen com espirals (hèlixs) o fletxes (cadenes beta), amb el motiu RING / O-box acolorit en taronja i l'estructura C-terminal acolorida en pissarra.