The bičík Jedná se o protein vlákna, což je struktura, která je součástí bičíku bakterií. Drtivá většina bakterií má pouze jeden typ bičíku. Některé však mají více než dva.
Molekulární velikost tohoto proteinu se pohybuje mezi 30 kDa a 60 kDa. Například u Enterobacteriaceae je jeho molekulární velikost velká, zatímco u některých sladkovodních bakterií je malá..
Flagellin je faktor virulence, který umožňuje adhezi a invazi hostitelských buněk. Kromě toho je to silný aktivátor mnoha typů buněk zapojených do vrozené a adaptivní imunitní odpovědi..
Rejstřík článků
Bičík je ukotven k povrchu buňky. Skládá se ze tří částí: 1) vlákno, které se táhne od povrchu buňky a je tuhou, dutou válcovitou strukturou; 2) bazální tělo, které je zapuštěno do buněčné stěny a membránových vrstev a tvoří několik prstenců; a 3) háček, krátká zakřivená struktura, která spojuje bazální tělo s vláknem.
Bazální tělo je nejsložitější částí bičíku. U gramnegativních bakterií má čtyři kruhy připojené k centrálnímu sloupci. V gram pozitivu má dva kruhy. Rotační pohyb bičíku nastává v bazálním těle.
Umístění bičíků na povrchu bakterií se mezi organismy značně liší a může být: 1) monoterické, pouze s jedním bičíkem; 2) polární, se dvěma nebo více; nebo 3) peritrichous, s mnoha bočními bičíky. Existují také endoflagella, jako ve spirochetách, které se nacházejí v periplazmatickém prostoru.
Helicobacter pylori je velmi mobilní, protože má šest až osm unipolárních bičíků. Gradient pH přes hlen umožňuje H. pylori je orientován a usazen v oblasti sousedící s epiteliálními buňkami. Pseudomonas má polární bičík, který vykazuje chemotaxi cukru a je spojen s virulencí.
Pozoruhodným rysem sekvence proteinu flagellinu je, že jeho N-koncové a C-koncové oblasti jsou vysoce konzervované, zatímco centrální oblast je velmi variabilní mezi druhy a poddruhy stejného rodu. Tato hypervariabilita je zodpovědná za stovky sérotypů Salmonella spp.
Molekuly flagellinu vzájemně interagují přes koncové oblasti a polymerují za vzniku vlákna. Přitom jsou koncové oblasti směrem dovnitř válcovité struktury vlákna, zatímco centrální je vystavena směrem ven..
Na rozdíl od tubulinových vláken, která depolymerují bez solí, jsou bakteriální vlákna ve vodě velmi stabilní. Přibližně 20 000 podjednotek tubulinu tvoří vlákno.
Vlákno z H. pylori Y Pseudomonas aeruginosa Dva typy flagellinu polymerují: FlaA a FlaB, kódované genem fliC. FlaA jsou heterogenní a dělí se do několika podskupin s molekulovou hmotností, která se pohybuje mezi 45 a 52 kDa. FlaB je homogenní s molekulovou hmotností 53 kDa.
Lysinové zbytky bičíků jsou často methylovány. Kromě toho existují další modifikace, jako je glykosylace FlaA a fosforylace tyrosinových zbytků FlaB, jejichž funkcemi jsou virulence a exportní signál..
Bakterie bakterií lze eliminovat experimentálně, což umožňuje studovat její regeneraci. Bičíkové podjednotky jsou transportovány přes vnitřní oblast této struktury. Když dosáhnou extrému, podjednotky se přidávají spontánně pomocí proteinu („cap protein“) nazývaného HAP2 nebo FliD.
Syntéza vlákna probíhá pomocí vlastní sestavy; to znamená, že polymerace bičíku nevyžaduje enzymy ani faktory.
Informace o sestavení vlákna se nacházejí v samotné podjednotce. Bičíkové podjednotky tedy polymerují za vzniku jedenácti protofilament, která tvoří kompletní.
Bičíková syntéza P. aeruginosa Y Proteus mirabilis je inhibován antibiotiky, jako je erythromycin, klarithromycin a azithromycin.
První studie ukázaly, že bičík, při subnanomolárních koncentracích, z Salmonella, je silným induktorem cytokinů v promonocytové buněčné linii.
Následně se ukázalo, že indukce prozánětlivé odpovědi zahrnuje interakci mezi bičíkem a povrchovými receptory buněk vrozeného imunitního systému..
Povrchové receptory, které interagují s bičíkem, jsou typu toll-5 (TLR5). Následně studie s rekombinantním bičíkem ukázaly, že když postrádal hypervariabilní region, nebyl schopen vyvolat imunitní odpověď..
TLR5 jsou přítomny v buňkách imunitního systému, jako jsou lymfocyty, neutrofily, monocyty, makrofágy, dendritické buňky, epiteliální buňky a lymfatické uzliny. Ve střevě reguluje TLR5 složení mikrobioty.
Gramnegativní bakterie typicky používají sekreční systém typu III k translokaci flagellinu do cytoplazmy hostitelské buňky, což vyvolává řadu intracelulárních událostí. Flagellin v intracelulárním médiu je tedy rozpoznán proteiny z rodiny NAIP (rodina proteinů s inhibitorem apoptózy / rodina NLR).
Komplex flagellin-NAIP5 / 6 následně interaguje s receptorem podobným NOD, což generuje reakci hostitele na infekci a poškození..
Rostliny tento protein určitým způsobem rozpoznávají snímání 2 bičíku (FLS2). Posledně jmenovaná je receptorová kináza bohatá na leucinové repetice a je homologní s TLR5. FLS ”interaguje s N-koncovou oblastí bičíku.
Vazba bičíku na FLS2 produkuje fosforylaci dráhy MAP kinázy, která vrcholí syntézou proteinů, které zprostředkovávají ochranu před infekcí houbami a bakteriemi..
V některých rostlinách lilku se bičík může také vázat na receptor FLS3. Tímto způsobem se chrání před patogeny, které se vyhýbají obraně zprostředkované FLS2..
Adjuvans je látka, která zvyšuje buněčnou nebo humorální odpověď na antigen. Protože mnoho vakcín produkuje špatnou imunitní odpověď, jsou nutná dobrá adjuvans.
Četné studie prokázaly účinnost flagellinu jako adjuvans. Tato zkoumání spočívala v použití rekombinantního bičíku ve vakcínách, hodnoceného pomocí zvířecích modelů. Tento protein však ještě musí projít fází I klinických studií..
Mezi studované rekombinantní bičíky patří: bičíkový epitop 1 chřipkového viru hematoglutininu; bičíkový epitop Schistosoma mansoni; bičík-tepelně stabilní toxin E-coli; bičík - protein 1 z povrchu Plasmodium; a flagellinový obalový protein viru Nil, mimo jiné rekombinanty.
Použití flagellinu jako adjuvans ve vakcínách pro humánní použití má určité výhody. Tyto výhody jsou následující:
1) Je účinný při velmi nízkých dávkách.
2) Nestimulují odpověď IgE.
3) Sekvence dalšího adjuvans, Ag, může být vložena do sekvence flagellinu bez ovlivnění signální dráhy flagellinu přes TLR5.
Protože bičíkové geny vykazují velké rozdíly, lze je použít pro specifické detekce nebo pro identifikaci druhů nebo kmenů..
Například kombinace PCR / RFLP byla použita ke studiu distribuce a polymorfismu flagellinových genů v izolátech E-coli Severní Amerika.
Zatím žádné komentáře