Esperanza Rivera-de-Torre, Juan Palacios-Ortega, Jessica E. Garb, J. Peter Slotte, José G. Gavilanes y Álvaro Martínez-del-Pozo*

Structural and functional characterization of sticholysin III: A newly discovered actinoporin within the venom of the sea anemone Stichodactyla helianthus

Archives of Biochemistry and Biophysics 689: 108435

DOI: 10.1016/j.abb.2020.108435

RESUMEN

Las actinoporinas son una familia de toxinas formadoras de poros producidas por las anémonas de mar como parte de su cóctel venenoso. Estas proteínas permanecen solubles y plegadas de manera estable en solución acuosa, pero, al interaccionar con membranas lipídicas que contienen esfingomielina, se convierten en estructuras oligoméricas integrales de membrana que forman un poro permeable a cationes, lo que conduce a la muerte celular por choque osmótico. Las actinoporinas aparecen como familias multigénicas dentro del genoma de las anémonas de mar. Es decir, se detectan varios genes que codifican actinoporinas muy similares dentro de la misma especie. La anémona del Mar Caribe Stichodactyla helianthus produce tres actinoporinas (esticolisinas I, II y III; StnI, StnII y StnIII) que difieren en su potencia tóxica. Por ejemplo, StnII es aproximadamente cuatro veces más eficaz que StnI contra eritrocitos de oveja a la hora de causar hemólisis, y además ambas muestran sinergia. Sin embargo, StnIII, descubierta recientemente en el transcriptoma de S. helianthus, no ha sido caracterizada hasta ahora. Aquí describimos sus propiedades espectroscópicas y funcionales y mostramos su potencial para interaccionar con otras Stns. StnIII parece mantener la conformación bien conservada de todas las actinoporinas, caracterizada por un alto contenido de lámina β, pero es significativamente menos termoestable. Su caracterización funcional muestra que la concentración crítica necesaria para formar poros activos es mayor que para StnI o StnII, lo que sugiere diferencias en el comportamiento al oligomerizar sobre la superficie de las membranas. Nuestros resultados muestran que StnIII es una interesante e inesperada pieza del rompecabezas de cómo esta especie de anémona del Mar Caribe modula su actividad venenosa.