Identificación de una proteína que une hemoglobina humana en Helicobacter pylori

Abstract

"El hierro es esencial para todos los microorganismos que infectan a hospederos mamíferos. En el humano el hierro se encuentra unido a proteínas como la lactoferrina o hemoproteínas porque el hierro libre es altamente toxico. Por lo que los organismos patógenos han desarrollado mecanismos para adquirir hierro de diferentes fuentes dentro del humano. Un mecanismo eficiente es la expresión de proteínas capaces de unir hemoglobina (receptores para hemóforos y hemoglobina). Los hemóforos son secretados por la célula y son capaces de unir proteínas como la hemoglobina, mientras que los receptores de hemoglobina son proteínas ancladas a la membrana de la bacteria. Estas proteínas pueden internalizar los grupos hemo provenientes de la hemoglobina mediante un mecanismo dependiente de TonB. Los receptores de hemoglobina se unen a ésta usando dos dominios conservados llamados FRAP y NPNL. Alineamientos múltiples de proteínas capaces de unir hemoglobina, provenientes de diferentes bacterias muestran que son divergentes pero conservan estos dominios. Helicobacter pylori es un patógeno que causa úlcera peptídica y gastritis, puede sobrevivir en varios medios dentro del humano pero requiere de hierro para lograrlo. Además el hierro es considerado como un factor de virulencia. Se ha propuesto que H. pylori puede obtener hierro de diferentes fuentes dentro del humano. Uno de estos es la holotranferrina donde la adquisición de hierro es mediada por una proteína de membrana. El mecanismo de adquisición de hierro a partir de hemoglobina no han sido dilucidados, sin embargo tres proteínas han sido aisladas por cromatografía de afinidad y son capaces de unirse al grupo hemo pero la identidad de estas proteínas permanece desconocida. Por otro lado se sabe que H. pylori es capaz de obtener hierro a partir de hemoglobina porque en un medio suplementado con hemoglobina como única fuente de hierro es capaz de crecer. No obstante los mecanismos para adquirir hierro a partir de hemoglobina no han sido determinados. En consecuencia, la lactoferrina puede ser usada cuando la bacteria se encuentra en las mucosas, mientras que la Hb puede ser utilizada por H. pylori cuando se presenta úlcera peptídica hemorrágica. En el presente trabajo, se identificó el gen frpB2 que codifica para una proteína de membrana que une hemoglobina. La proteína fue encontrada mediante un análisis in silico del genoma de H. pylori en la base de datos NCBI utilizando la secuencia chuA de E. coli como sonda. El gen fue clonado, expresado en E. coli y se probo su habilidad de obtener hierro a partir de hemoglobina. La proteína expresada fue localizada en membranas y fue capaz de unir Hb. Así, esta proteína puede estar involucrada en el mecanismo de adquisición de hierro a partir de Hb en H. pylori".