Capa S
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La capa S (capa superficial) es una parte de la cubierta celular presente comúnmente en bacterias y archaeas. Consiste en una capa monomolecular integrada por proteínas o glicoproteínas uniformes. Esta estructura bidimensional se autoensambla rodeando toda la superficie de la célula. Las proteínas de la capa S pueden representar hasta el 10-15% del contenido proteínico total de una célula.<ref name = "ref1">Messner P, Sleytr U (1992). "Crystalline bacterial cell-surface layers". Adv. Microb. Physiol. 33: 213-75.</ref> <ref name = "ref2">Pum D, Messner P, Sleytr U (1991). "Role of the S layer in morphogenesis and cell division of the archaebacterium Methanocorpusculum sinense". J. Bacteriol. 173 (21): 6865-73.</ref> <ref name = "ref3">Sleytr U, Messner P, Pum D, Sára M (1993). "Crystalline bacterial cell surface layers". Mol. Microbiol. 10 (5): 911-6.</ref>. Estas proteínas pueden diferir marcadamente incluso entre especies relacionadas. Dependiendo de la especie, la capa S puede tener un grosor entre 5 y 25 nm y presentar poros idénticos de diámetro comprendido entre 2 y 8 nm [4].<ref name ="ref4"> Sleytr U, Bayley H, Sára M, Breitwieser A, Küpcü S, Mader C, Weigert S, Unger F, Messner P, Jahn-Schmid B, Schuster B, Pum D, Douglas K, Clark N, Moore J, Winningham T, Levy S, Frithsen I, Pankovc J, Beale P, Gillis H, Choutov D, Martin K (1997). "Applications of S-layers". FEMS Microbiol. Rev. 20 (1-2): 151-75.</ref>.
Las capas S pueden construirse a partir de una red de simetría oblícua (p1, p2), cuadrada (p4) o hexagonal (p3, p6). Dependiendo de la simetría de red, la capa S está compuesta por una (P1), dos (P2), tres (P3), cuatro (P4) o seis (P6) subunidades idénticas de proteína. El espaciado entre centros (dimensión unitaria de la red) está comprendido entre 2,5 y 35 nm.
[editar] Fijación de la capa S a la pared celular
- En las bacterias Gram-negativas las capas S se fijan mediante interaciones ionicas, carbohidrato-carbohidrato, proteína-carbohidrato y/o proteina-proteína.
- En las bacterias Gram-positivas cuyas capas S presentan homología de capas superficiales (SLH) domina el enlace entre el peptidoglicano y el polímero secundario de la la pared celular (por ejemplo, acido teicurónico). En la ausencia de SLH el enlace se realiza por interacciones electrostáticas entre la proteína cargada positivamente de la capa S y el polímero secundario cargado negativamente de la pared celular.
- En las archaea Gram-negativas las proteínas de la capa S poseen una fijación hidrofóbica que se asocia con la membrana lípida subyacente.
- En las archaea Gram-positivas las proteinas de la capa S enlazan con seudopeptidoglicano o con metanocondritina.
[editar] Funciones biológicas de la capa S
Puesto que para muchas bacterias la capa S es la parte exterior que interaciona con el ambiente, sus funciones son muy diversas y varian dependiendo de la especie. En las archaea Gram-negativas, la capa S es el único componente de la pared celular y por lo tanto es importante para la estabilización mecánica. Otras funciones adicionales asociadas a la capa S incluyen:
- Protección contra bacteriófagos y fagocitosis.
- Resistencia a pH bajos.
- Barrera contra sustancias de alto peso molecular (por ejemnplo, enzimas líticas).
- Adherencia (en capa S de glicosilato).
- Estabilización de la membrana.
- Proporciona zonas de adherencia para exoproteinas.
- Proporciona un compartimento periplasmático en los procariontes Gram-positivos junto al peptidoglicano y a la membrana citoplasmática.
