Struktura i funkcje flageliny

Flagelina Jest to białko filamentu, który jest strukturą, która jest częścią plagi bakterii. Zdecydowana większość bakterii ma tylko jeden rodzaj plagi. Jednak niektóre mają więcej niż dwa.

Wielkość molekularna tego białka waha się między 30 kDa a 60 kDa. Na przykład w Enterobacteria jego wielkość molekularna jest duża, podczas gdy w niektórych bakteriach Sweetacuícolas jest małe.

Źródło: Dartmouth Electron Microscope Facility, Dartmouth College [Public Domena]

Flagelina jest czynnikiem wirulencji, który umożliwia adhezję i inwazję na komórki gospodarza. Ponadto jest potężnym aktywatorem wielu rodzajów komórek zaangażowanych w wrodzoną i adaptacyjną odpowiedź immunologiczną.

[TOC]

Ultrastruktura Flagelo i Mobilność

Plaga jest zakotwiczona na powierzchni komórki. Składa się z trzech części: 1) filamentu, który rozciąga się od powierzchni komórki i jest pustą i sztywną strukturą cylindryczną; 2) korpus podstawowy, który jest osadzony w ścianach ścian i błony komórkowej, tworząc kilka pierścieni; i 3) hak, zakrzywiona krótka struktura, która łączy się z korpusem podstawowym do filamentu.

Ciało podstawowe jest najbardziej złożoną częścią plagi. W bakteriach gramowych ma cztery pierścienie podłączone do centralnej kolumny. W pozytywnych gramach ma dwa pierścienie. Ruch obrotowy plagi występuje w korpusie podstawowym.

Położenie wici na powierzchni bakterii różni się znacznie między organizmami, będąc w stanie być: 1) Monrica, z tylko jedną plagą; 2) polarne z dwoma lub więcej; lub 3) Peritrico, z wieloma bocznymi wiciami. Istnieją również endoflagelos, jak w krętkach, które znajdują się w przestrzeni perprapmicznej.

Helicobacter pylori Jest bardzo mobilny, ponieważ ma sześć do ośmiu unipolarnych turystycznych. Gradient pH przez śluz pozwala H. pylori Orientuj i ustal na obszarze przylegającym do komórek nabłonkowych. Pseudomonas Ma plagę polarną, która wykazuje chemiotaksję cukrów i jest związany z wirulencją.

Struktura linii flagowej

Cechą gadającą sekwencję białka jest to, że jej regiony N-końcowe i C-końcowe są wysoce zachowane, podczas gdy region centralny jest bardzo zmienny między gatunkami i podgatunkami tego samego rodzaju. Ta hiperwarialność jest odpowiedzialna za setki serotypów Salmonella spp.

Może ci służyć: Serratia marcescens

Cząsteczki flageliny oddziałują ze sobą przez obszary końcowe i polimeryzują tworząc filament. W tym regiony końcowe znajdują się we wnętrzu cylindrycznej struktury włókna, podczas gdy centralny jest odsłonięty.

W przeciwieństwie do włókien tubuliny, które są depolimeryzowane przy braku soli, bakterie są bardzo stabilne w wodzie. Około 20.000 podjednostek tubuliny tworzą filament.

W żarniku H. pylori I Pseudomonas aeruginosa Dwa rodzaje plagi i flab są polimeryzowane, kodowane przez gen flic. FLAA są heterogeniczne i podzielone na kilka podgrup, z masami molekularnymi, które różnią się między 45 a 52 kDa. Flab jest jednorodny o masie cząsteczkowej 53 kDa.

Często reszty lizyny flageliny są metylowane. Ponadto istnieją inne modyfikacje, takie jak FLAA GLYSILATION I FOSFORYlacja Flab Tyrozyn.

Wzrost filamentu flagowego w bakteriach

Plaga bakterii może być doświadczana eksperymentalnie, ponieważ można zbadać jej regenerację. Podjednostki flageliny są transportowane przez wewnętrzny obszar tej struktury. Kiedy dotrą do końca, podjednostki dodają spontanicznie za pomocą białka („białka czapki”) zwanego HAP2 lub floidem.

Synteza filamentu odbywa się przez własne zgromadzenie; to znaczy polimeryzacja plagi nie wymaga enzymów ani czynników.

Informacje o zgromadzeniu filamentu znajdują się w samej podjednostce. Zatem flagelina podjednostki polimeryzują tworzące jedenaście protofilamentów, które tworzą kompletne.

Synteza flageliny P. aeruginosa I Proteus mirabilis Jest hamowany przez antybiotyki, takie jak erytromycyna, klarytromycyna i azytromycyna.

Flagelina jako aktywator układu odpornościowego

Pierwsze badania wykazały, że plaga, przy stężeniach subnomolowych, od Salmonella, Jest to potężny induktor cytokin w linii komórkowej promocital.

Może ci służyć: Zoospor

Następnie wykazano, że indukcja odpowiedzi prozapalnej implikuje interakcję między plagą a receptorami powierzchniowymi wrodzonych komórek układu odpornościowego.

Receptory powierzchniowe, które oddziałują z flageliną, mają typ Toll-5 (TLR5). Następnie badania z rekombinowaną plagą wykazały, że gdy brakowało jej regionu hiperwarialnego, nie było w stanie wywołać odpowiedzi immunologicznej.

TLR5 są obecne w komórkach układu odpornościowego, takich jak limfocyty, neutrofile, monocyty, makrofagi, komórki dendrytyczne, komórki nabłonkowe i guzki limfatyczne. W jelicie TLR5 reguluje skład mikroflory.

Bakterie gramowe zwykle używają systemu wydzielniczego typu III do translokalizacji plagi z cytoplazmą komórki gospodarza, która uruchamia serię zdarzeń wewnątrzkomórkowych. Zatem linia flagowa w środowisku wewnątrzkomórkowym jest rozpoznawana przez białka rodziny NAIP (inhibitor apoptozy/rodziny NLR).

Następnie kompleks Flagelina-Naip5/6 oddziałuje z odbiornikiem typu NOD, który generuje reakcję gospodarza na infekcję i uszkodzenie.

Flagelina i rośliny

Rośliny rozpoznają to białko Wyczuwanie 2 Plagi (FLS2). Ten ostatni jest receptorem kinazy w powtórzeniach leucyny i jest odpowiednikiem z TLR5. FLS ”oddziałuje z N-końcowym regionem La Flagelina.

Związek flageliny do FLS2 wytwarza fosforylację drogi kinazy MAP, która kończy się syntezą białek, które pośredniczą w ochronie przed zakażeniem grzybowym i bakteriami.

W niektórych roślinach Solanáceas plaga może również dołączyć do receptora FLS3. W ten sposób są one chronione przed patogenami, które unikają obrony za pośrednictwem FLS2.

Flagelina jako adiuwant

Adiuwant to materiał, który zwiększa odpowiedź komórkową lub humoralną na antygen. Ponieważ wiele szczepionek wytwarza słabą odpowiedź immunologiczną, konieczne jest posiadanie dobrych adiuwantów.

Może ci służyć: bakterie heterotrof: cechy i przykłady gatunków

Liczne badania wykazały skuteczność plagi jako adiuwant. Badania te polegały na zastosowaniu rekombinowanej flageliny w szczepionkach, ocenianych przez modele zwierzęcych. Jednak to białko jest nadal przezwyciężone przez fazę I badań klinicznych.

Wśród badanych rekombinowanych flagelin są: flagelina-epitop 1 hematoglutyniny wirusa grypy; Flagelina-naczep Schistosoma mansoni; Ciepło stabilne flagowiski do ogrzewania I. coli; Flagelina -proteína 1 powierzchni Plasmodium; i flagelina-białko owijania wirusa Nilu, wśród innych rekombinantów.

Istnieje pewne zalety użycia flageliny jako adiuwantów w szczepionkach z użycia przez ludzi. Te zalety są następujące:

1) Jest skuteczny w bardzo niskich dawkach.

2) Nie stymulują odpowiedzi IGE.

3) Możesz wstawić sekwencję innego adiuwantu, AG, w sekwencji plagi bez wpływu na sygnał linii flagowej przez TLR5.

Inne zastosowania flageliny

Ponieważ geny flageliny wykazują szeroką zmienność, mogą być stosowane do wykonywania określonych wykryć lub osiągnięcia identyfikacji gatunków lub szczepów.

Na przykład kombinacja PCR/RFLP została wykorzystana do badania dystrybucji i polimorfizmu genów flagowych w izolowanych I. coli z Ameryki Północnej.

Bibliografia

1. Hajam, ja. DO., Dar, s. DO., Shahnawaz, ja., Jaume, J. C., Przeczytaj, j. H. 2017. Flallina bakteryjna - moc immunomodulującego. Medycyna eksperymentalna i molekularna, 49, E373.
2. Kawamura-Sato, k., Inuma i., Hasegawa, t., Horii, t., Yamashino, t., Ohta, m. 2000. Wpływ stężeń podnościdowych makrolidów na ekspresję flameliny w Pseudomonas aeruginosa I Proteus mirabilis. Środki przeciwdrobnoustrojowe i chemioterapia, 44: 2869-2872.
3. Mizel, s. B., Bates, J. T. 2010. Fallina jako attjuwant: mechanizmy i potencjał komórkowy. Journal of Immunology, 185, 5677-5682.
4. Prescott, L. M., Harley, J. P., Klain, s. D. 2002. Mikrobiologia. MC Graw-Hill, Nowy Jork.
5. Schaechter, m. 2009. Biurko enyklopedia mikrobiologii. Academic Press, San Diego.
6. Winstanley, c., Morgan, a. W. 1997. Bakteryjny gen flamellinowy jako biomarker do wykrywania, genetyka populacji i analiza epidemiologiczna. Microbiology, 143, 3071-3084.