De flagellin Det är ett protein av glödtråden, som är en struktur som är en del av bakteriens flagellum. De allra flesta bakterier har bara en typ av flagellin. Vissa har dock mer än två.
Molekylstorleken på detta protein varierar mellan 30 kDa och 60 kDa. Till exempel, i Enterobacteriaceae är dess molekylstorlek stor, medan den i vissa sötvattensbakterier är liten..
Flagellin är en virulensfaktor som tillåter värdcellsvidhäftning och invasion. Dessutom är det en kraftfull aktivator av många typer av celler som är involverade i det medfödda och adaptiva immunsvaret..
Artikelindex
Flagellen är förankrad i cellytan. Den består av tre delar: 1) glödtråden, som sträcker sig från cellytan och är en stel, ihålig cylindrisk struktur; 2) baskroppen, som är inbäddad i cellväggen och membranskikten och bildar flera ringar; och 3) kroken, en kort böjd struktur som förbinder baskroppen med glödtråden.
Basal kroppen är den mest komplexa delen av flagellum. I gramnegativa bakterier har den fyra ringar kopplade till en mittpelare. I grampositiv har den två ringar. Flagellums rotationsrörelse sker i baskroppen.
Platsen för flageller på ytan av bakterier varierar mycket mellan organismer och kan vara: 1) monoterisk, med endast en flagell; 2) polär, med två eller flera; eller 3) peritrichous, med många laterala flageller. Det finns också endoflagella, som i spiroketer, som ligger i det periplasmiska utrymmet.
Helicobacter pylori den är väldigt mobil eftersom den har sex till åtta unipolära flageller. En pH-gradient genom slem tillåter H. pylori är orienterad och etablerad i ett område intill epitelcellerna. Pseudomonas har en polär flagellum, som uppvisar sockerkemotaxi och är associerad med virulens.
Ett slående inslag i flagellinproteinsekvensen är att dess N-terminala och C-terminala regioner är mycket konserverade, medan den centrala regionen är mycket variabel mellan arter och underarter av samma släkte. Denna hypervariabilitet är ansvarig för hundratals serotyper av Salmonella spp.
Flagellinmolekyler interagerar med varandra genom terminalregionerna och polymeriserar för att bilda ett filament. I detta är terminalområdena mot insidan av glödtrådens cylindriska struktur, medan den centrala exponeras mot utsidan..
Till skillnad från tubulinfilament som depolymeriseras i frånvaro av salter är bakterierna mycket stabila i vatten. Cirka 20 000 underenheter av tubulin bildar ett glödtråd.
I filamentet av H. pylori Y Pseudomonas aeruginosa Två typer av flagellinpolymerisera: FlaA och FlaB, kodad av fliC-genen. FlaAs är heterogena och är indelade i flera undergrupper, med molekylmassor som varierar mellan 45 och 52 kDa. FlaB är homogent med en molekylvikt på 53 kDa.
Ofta metyleras lysinresterna från flagelliner. Dessutom finns det andra modifieringar såsom glykosylering av FlaA och fosforylering av tyrosinrester av FlaB, vars funktioner är respektive virulens och exportsignal..
Bakteriets gissel kan elimineras experimentellt, vilket gör det möjligt att studera dess förnyelse. Flagellin-underenheterna transporteras genom den inre regionen av denna struktur. När de når det yttersta läggs underenheterna till spontant med hjälp av ett protein ("cap protein") som heter HAP2 eller FliD.
Syntesen av filamentet sker med hjälp av egen montering; det vill säga att polymerisationen av flagellin inte kräver enzymer eller faktorer.
Informationen för montering av glödtråden finns i själva underenheten. Således polymeriserar flagellin-underenheterna för att bilda elva protofilament, som bildar en komplett.
Flagellinsyntesen av P. aeruginosa Y Proteus mirabilis hämmas av antibiotika såsom erytromycin, klaritromycin och azitromycin.
De första studierna visade att flagellin, vid subnanomolära koncentrationer, från Salmonella, är en potent inducerare av cytokiner i en promonocytisk cellinje.
Därefter visades det att induktion av det proinflammatoriska svaret innefattar en interaktion mellan flagellin och ytreceptorerna i cellerna i det medfödda immunsystemet..
Ytreceptorerna som interagerar med flagellin är toll-5-typen (TLR5). Därefter visade studier med rekombinant flagellin att när det saknade den hypervariabla regionen kunde den inte inducera ett immunsvar..
TLR5 finns i celler i immunsystemet, såsom lymfocyter, neutrofiler, monocyter, makrofager, dendritceller, epitelceller och lymfkörtlar. I tarmen reglerar TLR5 mikrobiotans sammansättning.
Gramnegativa bakterier använder vanligtvis typ III-sekretionssystemet för att translokera flagellin till värdcellens cytoplasma, vilket utlöser en serie intracellulära händelser. Således känns flagellin i det intracellulära mediet igen av proteiner från NAIP-familjen (ett apoptosinhibitorprotein / NLR-familj).
Därefter interagerar flagellin-NAIP5 / 6-komplexet med den NOD-liknande receptorn, vilket genererar värdens svar på infektion och skada..
Växter känner igen detta protein på ett sätt avkänning 2 av flagellin (FLS2). Det senare är ett leucin-upprepande receptorkinas och är homologt med TLR5. FLS ”interagerar med den N-terminala regionen flagellin.
Bindning av flagellin till FLS2 ger fosforylering av MAP-kinasvägen, vilket kulminerar i syntesen av proteiner som förmedlar skydd mot infektion av svampar och bakterier..
I vissa nattskuggväxter kan flagellin också bindas till FLS3-receptorn. På detta sätt skyddar de sig mot patogener som undviker det försvar som FLS2 förmedlar..
Ett adjuvans är ett material som ökar det cellulära eller humorala svaret på ett antigen. Eftersom många vacciner ger ett dåligt immunsvar, är bra hjälpmedel nödvändiga.
Många studier visade effektiviteten av flagellin som ett adjuvans. Dessa undersökningar bestod av att använda rekombinant flagellin i vacciner, utvärderade med användning av djurmodeller. Emellertid har detta protein ännu inte klarat fas I av kliniska prövningar..
Bland de rekombinanta flagelliner som studerats är: flagellin-epitop 1 av influensavirus hematoglutinin; flagellin-epitop av Schistosoma mansoni; flagellin-värmestabilt toxin E coli; flagellin-protein 1 från ytan av Plasmodium; och flagellinhöljeprotein från Nile-viruset, bland andra rekombinanter.
Det finns vissa fördelar med att använda flagellin som ett adjuvans i vacciner för human användning. Dessa fördelar är följande:
1) Det är effektivt vid mycket låga doser.
2) De stimulerar inte IgE-svaret.
3) Sekvensen för ett annat adjuvans, Ag, kan införas i flagellinsekvensen utan att påverka flagellinsignalvägen via TLR5.
Eftersom flagellingener uppvisar stor variation kan de användas för specifika detektioner eller för identifiering av arter eller stammar..
Till exempel har kombinationen av PCR / RFLP använts för att studera distribution och polymorfism av flagellingener i isolat av E coli Nordamerika.
Ingen har kommenterat den här artikeln än.