Bioquímica: ¿Cómo se transporta la toxina botulínica a la célula?

La estructura de la toxina botulínica consta de 3 dominios principales:

• El dominio de cadena ligera (LC), que incluye un dominio de proteasa. La cadena ligera está acoplada covalentemente a la cadena de elevación (H, véase a continuación) a través de enlaces disulfuro.
• El dominio de translocación, ubicado N-terminal en la cadena pesada, abreviado así con HN (N reducido)
• Dominio de unión al receptor, abreviado con HC porque la ubicación en el C-terminal. El dominio de unión al receptor se puede subdividir en dos subdominios: H-CN y H-CC. Mientras que la parte N-terminal (H-CN) no tiene ninguna función informada particular, la H-CC (C-terminal) es importante para la unión del receptor a la superficie de una célula.

Una vez que el dominio de unión al receptor se une a un receptor en la superficie de una célula (por ejemplo, la proteína vesicular sináptica 2), media la endocitosis que transporta la toxina botulínica dentro de la célula. Una vez dentro, se encuentra en un endosoma (por lo que en particular aún está “fuera” de la celda).

En este punto, el dominio de translocación se activa y transporta el dominio LC a través de reordenamientos estructurales en el citoplasma, donde se libera debido al entorno reductor, que rompe los enlaces disulfuro entre el dominio LC y el dominio de translocación.

El mecanismo molecular de la translocación no se comprende completamente, al menos a nivel estructural. Lo que es muy conocido es que el dominio H-CC, responsable de la unión del receptor, es crucial para la toxicidad de la proteína: si se elimina el H-CC, la proteína no se puede unir a un receptor y, por lo tanto, no se produce endocitosis. . Esto conduce a una pérdida dramática de toxicidad.