Arqueocina

Arqueocina é o nome que se lle dá a un novo tipo de antibiótico potencialmente útil que se obtén dos microorganismos do dominio das arqueas.^[1] Polo momento foron caracterizadas total ou parcialmente oito arqueocinas, pero crese que existen centos delas, especialmente nas haloarqueas. A produción destes antimicrobianos proteináceos arqueanos é unha característica case universal das haloarqueas bacilares.^[2]

A prevalencia de arqueocina noutros membros deste dominio non se coñece simplemente porque aínda non se buscaron. O descubrimento de novas arqueocinas realízase coa recollida e cultivo de organismos arqueanos do seu ambiente. Por exemplo, das mostras tomadas dun novo lugar hipersalino atopado en Wilson Hot Springs, Utah, EUA^[3] obtivéronse 350 organismos halófilos; as análises preliminares de 75 illados mostraron que 48 eran arqueas e 27 eran bacterias.^[4]

As halocinas son antibióticos que se clasifican como péptidos (≤ 10 kDa; "microhalocinas") ou proteínas (> 10 kDa) producidos pola familia de arqueas das Halobacteriaceae. Ata o momento, todos os xenes de halocinas coñecidos están codificados en megaplásmidos (> 100 kbp) e posúen as rexións promotoras típicas das arqueas TATA e BRE. Os transcritos de halocinas non teñen rexión líder e as preproteínas traducidas ou preproproteínas expórtanse probablemente utilizando a vía de translocación de arxininas xemelgas (Tat), xa que o motivo sinal Tat, consistente en dous residuos de arxinina adxacentes, está presente no extremo N-terminal. Os xenes de halocinas exprésanse case universalmente na transición entre as fases de crecemento expoñencial e estacionaria; a única excepción é a halocina H1, que é inducida durante a fase expoñencial. Ao contrario, as proteínas halocinas máis grandes son lábiles á calor e obrigadamente halófilas, xa que perden a súa actividade (ou esta redúcese) cando se colocan en medios sen sal.

Actualmente, foron caracterizadas parcial ou totalmente cinco péptidos halocinas a nivel proteico ou xenético, que son: HalS8, HalR1, HalC8, HalH7, e HalU1. Estes péptidos antimicrobianos teñen masas moleculares que van de ~3 a 7,4 kDa, e constan de 36 a 76 residuos de aminoácidos. Dúas das microhalocinas (HalS8 e HalC8) prodúcense por clivaxe proteolítica dunha preproproteína máis grande por un mecanismo descoñecido. As microhalocinas son péptidos hidrófobos que permanecen activos mesmo se o medio é desalgado e/ou almacenado a 4 °C e son bastante insensibles á calor e a solventes orgánicos. A primeira microhalocina que foi caracterizada foi HalS8,^[5] producida pola haloarquea aínda non caracterizada S8a illada do Gran Lago Salgado de Utah, EUA.^[4]

Dúas halocinas, a HalH1 e a HalH4, poden clasificarse como proteínas; as masas moleculares do resto das halocinas aínda teñen que calcularse. A halocina H1 prodúcea Haloferax mediterranei M2a (antes cepa Xia3), illada dunha salina da provincia de Alacant, España. É unha proteína de 31 kDa lábil á calor, que perde a súa actividade cando é desalgada, e mostra un amplo rango de inhibición dentro das haloarqueas. A halocina H1 aínda ten que ser caracterizada a nivel proteico e xenético. A HalH4, producida por Hfx. mediterranei R4 (ATCC 33500), tamén illada dunha salina alacantina, foi a primeira halicina descuberta.^[6] A masa molecular da proteína HalH4 madura é 34,9 kDa (ten 359 aminoácidos), e procésase a partir dunha preproteína de 39,6 kDa por un mecanismo descoñecido. A halocina H4 é unha halocina arqueolítica e adsórbese a células sensibles de Halobacterium salinarum, ás que lle altera a permeabilidade da membrana.^[4]

As arqueocinas producidas por Sulfolobus son completamente diferentes das halocinas, xa que a súa actividade está predominantemente asociada coas células e non co sobrenadante. Ata o momento, o espectro de actividade das sulfolobicinas parece estar restrinxido a outros membros das Sulfolobales: a sulfolobicina inhibe a S. solfataricus P1, S. shibatae B12, e a seis cepas non produtoras de S. islandicus. A actividade parece ser arqueocida pero non arqueolítica.^[4] Identificáronse dous xenes implicados na produción de sulfolobicinas en S. acidocaldarius e S. tokodaii. As sulfolobicinas representan unha nova clase de proteínas antimicrobianas.^[7]