Sistemas De Secreción Bacterianos

Flores Herrera O, Riveros Rosas H, Sosa Peinado A,
Vázquez Contreras E (eds). Mensaje Bioquímico, Vol
XXVII. Depto Bioquímica, Fac Medicina, Universidad
Nacional Autónoma de México. Cd Universitaria, México,
DF, MÉXICO. (2003).
(http://bq.unam.mx/mensajebioquimico)
(ISSN-0188-137X)

SISTEMAS DE SECRECIÓN DE PROTEÍNAS EN LAS BACTERIAS
GRAM NEGATIVAS: BIOGÉNESIS FLAGELAR Y
TRANSLOCACIÓNDE FACTORES DE VIRULENCIA
Bertha González-Pedrajo1 y Georges Dreyfus2
1

Department of Molecular Biophysics and Biochemistry, Yale University, 266 Whitney Avenue,
New Haven, CT., 06520-8114, USA
2
Departamento de Genética Molecular, Instituto de Fisiología Celular, Universidad Nacional
Autónoma de México. Apartado Postal 70-243, México, D.F., 04510
bertha.gonzalez-pedrajo@yale.edubpedrajo@ifc.unam.mx

Introducción
Las bacterias secretan un gran número de proteínas al medio extracelular entre las que
se incluyen toxinas, adhesinas y diversas enzimas hidrolíticas que se requieren en diferentes
aspectos del ciclo de vida bacteriano, como por ejemplo, en la biogénesis de organelos, la
adquisición de nutrientes y la expresión de factores de virulencia.
La secreción de proteínasen bacterias es un área de investigación que ha sido
extensamente estudiada en las últimas dos décadas (para revisiones recientes ver referencias 1,

ABREVIATURAS: SSTI, SSTII, SSTIII, SSTIV (sistema de secreción tipo I, II, III y IV respectivamente);
MI (membrana interna); ME (membrana externa)

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MENSAJE BIOQUÍMICO, Vol. XXVII (2003)
2 y 3). La mayor parte del trabajo se hadesarrollado en las bacterias Gram-negativas, en las que
las proteínas a translocarse tienen que atravesar dos barreras lipídicas separadas por el espacio
periplásmico y la capa de peptidoglicano: la membrana citosólica o membrana interna (MI), y la
membrana externa (ME) que es una bicapa asimétrica cuya cara exterior está compuesta
principalmente por lipopolisacáridos (3). Por su parte, en lasbacterias Gram-positivas la
secreción de proteínas hacia el exterior celular requiere del transporte a través de una sola
membrana, por lo que algunos géneros como Bacillus, se utilizan industrialmente para la
producción comercial de ciertas proteínas extracelulares que se logran obtener con muy altos
rendimientos; sin embargo, dicho proceso ha sido poco estudiado en estos microorganismos.Recientemente, con la secuenciación de los genomas de diferentes bacterias Gram-positivas, se
ha encontrado que muchos de los genes que participan en el proceso de secreción y que
originalmente fueron identificados en la bacteria Gram-negativa Escherichia coli, también están
presentes en estos organismos. De hecho, los componentes centrales de la maquinaria principal
de translocación (denominadasistema Sec) en bacterias Gram-negativas y Gram-positivas
muestran un alto grado de similitud, lo que sugiere que el mecanismo funcional puede ser el
mismo (4).
A pesar del número, la diversidad y la amplia variedad de funciones que desempeñan las
proteínas secretadas (proteólisis, hemólisis, citotoxicidad, reacciones de fosforilación, etc.), éstas
son translocadas utilizando un número limitado demecanismos. Las vías de secreción en las
bacterias Gram-negativas han sido clasificadas en cinco grupos principales: secreción tipo I, II,
III, IV y los autotransportadores. Dicha clasificación se basa en la naturaleza molecular de las
maquinarias de transporte y las reacciones que éstas catalizan (3). Sin embargo, estos grupos
se pueden aún subdividir en dos grandes clases dependiendo delmecanismo que se utilice para
el transporte a través de la membrana plasmática. Las vías Sec-dependientes, que utilizan el
sistema de secreción denominado Sec, en el que las proteínas a secretarse presentan una
secuencia señal o péptido líder en el extremo amino terminal; y las Sec-independientes en las
que los sustratos se pueden translocar directamente desde el citosol hasta el exterior...