Panorama of the Intracellular Molecular Concert Orchestrated by Actinoporins, Pore-Forming Toxins from Sea Anemones

Abstract

Actinoporins (APs) are soluble pore-forming proteins secreted by sea anemones that experience conformational changes originating in pores in the membranes that can lead to cell death. The processes involved in the binding and pore-formation of members of this protein family have been deeply examined in recent years; however, the intracellular responses to APs are only beginning to be understood. Unlike pore formers of bacterial origin, whose intracellular impact has been studied in more detail, currently, we only have knowledge of a few poorly integrated elements of the APs’ intracellular action. In this review, we present and discuss an updated landscape of the studies aimed at understanding the intracellular pathways triggered in response to APs attack with particular reference to sticholysin II, the most active isoform produced by the Caribbean Sea anemone Stichodactyla helianthus. To achieve this, we first describe the major alterations these cytolysins elicit on simpler cells, such as non-nucleated mammalian erythrocytes, and then onto more complex eukaryotic cells, including tumor cells. This understanding has provided the basis for the development of novel applications of sticholysins such as the construction of immunotoxins directed against undesirable cells, such as tumor cells, and the design of a cancer vaccine platform. These are among the most interesting potential uses for the members of this toxin family that have been carried out in our laboratory.

Las actinoporinas (AP) son proteínas solubles formadoras de poros secretadas por las anémonas de mar que experimentan cambios conformacionales que se originan en los poros de las membranas y que pueden conducir a la formación de células. muerte. Los procesos implicados en la unión y formación de poros de miembros de esta familia de proteínas. han sido profundamente examinados en los últimos años; sin embargo, las respuestas intracelulares a los AP son solo empezando a entenderse. A diferencia de los formadores de poros de origen bacteriano, cuyo impacto intracelular Aunque se ha estudiado con más detalle, actualmente sólo tenemos conocimiento de unos pocos elementos de la acción intracelular de los AP. En esta revisión, presentamos y discutimos un panorama actualizado. de los estudios destinados a comprender las vías intracelulares desencadenadas en respuesta a los AP ataque con particular referencia a la esticolisina II, la isoforma más activa producida por el Caribe Anémona de mar Stichodactyla helianthus. Para lograr esto, primero describimos las principales alteraciones que estos Las citolisinas se producen en células más simples, como los eritrocitos de mamíferos no nucleados, y luego en células más simples. células eucariotas complejas, incluidas las células tumorales. Este entendimiento ha proporcionado la base para la desarrollo de nuevas aplicaciones de esticolisinas, como la construcción de inmunotoxinas dirigidas contra células indeseables, como las tumorales, y el diseño de una plataforma de vacuna contra el cáncer. Estos son entre los usos potenciales más interesantes para los miembros de esta familia de toxinas que han sido transportados en nuestro laboratorio.