Structure et fonctions de flagelina

La Flagelina C'est une protéine du filament, qui est une structure qui fait partie du fléau des bactéries. La grande majorité des bactéries n'ont qu'un seul type de fléau. Cependant, certains en ont plus de deux.

La taille moléculaire de cette protéine varie entre 30 kDa et 60 kDa. Par exemple, en entérobactéries, sa taille moléculaire est grande, tandis que dans certaines bactéries sweetacuícolas, elle est petite.

Source: Dartmouth Electron Microscope Facility, Dartmouth College [Domaine public]

La flagelina est un facteur de virulence qui permet à l'adhésion et à l'invasion d'héberger des cellules. De plus, il s'agit d'un puissant activateur de nombreux types de cellules impliquées dans la réponse immunitaire innée et adaptative.

[TOC]

Flagelo et ultrastructure de mobilité

Le fléau est ancré à la surface cellulaire. Il se compose de trois parties: 1) le filament, qui s'étend de la surface de la cellule et est une structure cylindrique creuse et rigide; 2) le corps basal, qui est intégré dans les parois de la paroi et de la membrane cellulaire, formant plusieurs anneaux; et 3) le crochet, une structure courte incurvée qui rejoint le corps basal au filament.

Le corps basal est la partie la plus complexe du fléau. Dans les bactéries à Gram négatif, il a quatre anneaux connectés à une colonne centrale. Dans les grammes positifs, il a deux anneaux. Le mouvement de rotation du fléau se produit dans le corps basal.

L'emplacement des flagelles à la surface des bactéries varie considérablement entre les organismes, pouvoir être: 1) monrique, avec un seul fléau; 2) polaire, avec deux ou plus; ou 3) péritrico, avec de nombreuses flagelles latérales. Il y a aussi des endoflagelos, comme dans les spirochètes, qui sont situés dans l'espace perplapsmique.

Helicobacter pylori Il est très mobile car il a six à huit fléaux unipolaires. Un gradient de pH à travers le mucus permet H. pylori Orienter et établir dans une zone adjacente aux cellules épithéliales. Pseudomonas Il a un fléau polaire, qui présente une chiototaxie pour les sucres et est associé à la virulence.

Structure de la flageline

Une caractéristique de la séquence de protéines de bavardage est que ses régions N-terminales et C-terminales sont très préservées, tandis que la région centrale est très variable entre les espèces et les sous-espèces du même genre. Cette hypervarabilité est responsable de centaines de sérotypes de Salmonelle spp.

Peut vous servir: serratia marcescens

Les molécules de flagelina interagissent les unes avec les autres à travers les régions terminales et polymérisent la formation d'un filament. En cela, les régions terminales sont à l'intérieur de la structure cylindrique du filament, tandis que le centre est exposé.

Contrairement aux filaments de tubuline qui sont dépolimérisés en l'absence de sels, les bactéries sont très stables dans l'eau. Environ 20.000 sous-unités de tubuline forment un filament.

Dans le filament de H. pylori et Pseudomonas aeruginosa Deux types de fléau et de flab sont polymérisés, codés par le gène flic. Les FLAA sont hétérogènes et sont subdivisés en plusieurs sous-groupes, avec des masses moléculaires qui varient entre 45 et 52 kDa. Le flab est homogène avec une masse moléculaire de 53 kDa.

Fréquemment, les résidus de flageline lysine sont méthylés. De plus, il existe d'autres modifications telles que la glysilation FLAA et la phosphorylation des déchets de tyrosine flab, dont les fonctions sont, respectivement, de la virulence et du signal d'exportation.

Filer la croissance des filaments dans les bactéries

Le fléau des bactéries peut être vécu expérimentalement, étant possible pour étudier sa régénération. Les sous-unités Flatelina sont transportées dans la région interne de cette structure. Lorsqu'ils atteignent la fin, les sous-unités ajoutent spontanément à l'aide d'une protéine («protéine de cap.

La synthèse du filament se déroule par son propre assemblée; c'est-à-dire que la polymérisation du fléau ne nécessite pas d'enzymes ou de facteurs.

Les informations pour l'assemblage du filament se trouvent dans la sous-unité elle-même. Ainsi, les sous-unités de flagelina polymérisent en formant onze protofilaments, qui en forment un.

Synthèse de flagelina de P. aeruginosa et Proteus mirabilis Il est inhibé par des antibiotiques tels que l'érythromycine, la clarithromycine et l'azithromycine.

Flagelina comme activateur du système immunitaire

Les premières études ont montré que le fléau, à des concentrations subnomolaires, de Salmonelle, C'est une puissante inductance de cytokines dans une lignée cellulaire promovitique.

Peut vous servir: zoospores

Par la suite, il a été démontré que l'induction de la réponse pro-inflammatoire implique une interaction entre le fléau et les récepteurs de surface des cellules du système immunitaire inné.

Les récepteurs de surface qui interagissent avec la flageline sont ceux de Toll-5 (TLR5). Par la suite, des études sur le fléau recombinant ont montré que, lorsqu'il manquait de la région hypervariable, il n'a pas pu induire de réponse immunitaire.

TLR5 sont présents dans les cellules du système immunitaire, telles que les lymphocytes, les neutrophiles, les monocytes, les macrophages, les cellules dendritiques, les cellules épithéliales et les nodules lymphatiques. Dans l'intestin, TLR5 régule la composition du microbiote.

Les bactéries à Gram négatif utilisent généralement le système sécrétoire de type III pour translocaliser le fléau au cytoplasme des cellules hôtes, qui déclenche une série d'événements intracellulaires. Ainsi, la flageline dans l'environnement intracellulaire est reconnue par les protéines de la famille NAIP (un inhibiteur de la famille d'apoptose / NLR).

Par la suite, le complexe Flatelina-Naip5 / 6 interagit avec le récepteur de type NOD, qui génère la réponse de l'hôte à l'infection et aux dommages.

Flagelina et plantes

Les plantes reconnaissent cette protéine par voie Détection 2 du fléau (FLS2). Ce dernier est un récepteur kinase dans les répétitions de leucine et est un homologue de TLR5. FLS »interagit avec la région N-terminale de La Flatelina.

L'union de la flageline à FLS2 produit une phosphorylation de la route de la cartes kinases, qui culmine avec la synthèse de protéines qui médient la protection contre l'infection fongique et les bactéries.

Dans certaines plantes de Solanáceas, le fléau peut également rejoindre le récepteur FLS3. De cette façon, ceux-ci sont protégés contre les agents pathogènes qui échappent à la défense médiée par FLS2.

Flagelina comme adjuvant

Un adjuvant est un matériau qui augmente la réponse cellulaire ou humorale à un antigène. Parce que de nombreux vaccins produisent une mauvaise réponse immunitaire, il est nécessaire d'avoir de bons adjuvants.

Peut vous servir: bactéries hétérotrophes: caractéristiques et exemples d'espèces

De nombreuses études ont démontré l'efficacité du fléau comme adjuvant. Ces investigations consistaient à utiliser la flageline recombinante dans les vaccins, évalué par des modèles animaux. Cependant, cette protéine est encore surmontée par la phase I des essais cliniques.

Parmi les flagelines recombinantes étudiées, figurent: flagelina-épitope 1 de l'hématoglutinine du virus de la grippe; Flagelina-épitope Schistosoma Mansoni; Chaleur stable à la feuillette pour chauffer ET. coli; Flagelina -proteína 1 de la surface de Plasmodium; et flagelina-protéine de l'emballage du virus du Nil, entre autres recombinants.

Il y a certains avantages à utiliser la flageline comme adjuvant dans les vaccins à usage humain. Ces avantages sont les suivants:

1) Il est efficace à très faibles doses.

2) Ils ne stimulent pas la réponse IgE.

3) Vous pouvez insérer la séquence d'un autre adjuvant, AG, dans la séquence du fléau sans affecter le signal de la flageline via TLR5.

Autres utilisations de la flageline

Parce que les gènes de flageline présentent une grande variation, peuvent être utilisés pour effectuer des détections spécifiques ou obtenir l'identification des espèces ou des souches.

Par exemple, la combinaison de PCR / RFLP a été utilisée pour étudier la distribution et le polymorphisme des gènes de la flageline dans les gènes isolés ET. coli d'Amérique du Nord.

Les références

1. Hajam, je. POUR., Dar, p. POUR., Shahnawaz, je., Jaume, J. C., Lire, J. H. 2017. Flallin bactérien - un agent immunomodulateur de puissance. Médecine expérimentale et moléculaire, 49, E373.
2. Kawamura-sato, k., Inuma, et., Hasegawa, t., Horii, t., Yamashino, t., Ohta, m. 2000. Effet des concentrations de sous-inhibiteur de macrolides sur l'expression de la flamellin en Pseudomonas aeruginosa et Proteus mirabilis. Agents antimicrobiens et chimiothérapie, 44: 2869-2872.
3. Mizel, s. B., Bates, J. T. 2010. Flallin comme un attjuvant: mécanismes cellulaires et potentiel. Journal of Immunology, 185, 5677-5682.
4. Prescott, L. M., Harley, J. P., Klain, s. D. 2002. Microbiologie. Mc Graw-Hill, New York.
5. Schaechter, m. 2009. L'enyclopédie de bureau de la microbiologie. Academic Press, San Diego.
6. Winstanley, C., Morgan, un. W. 1997. Le gène bactérien de Flamellin comme biomarqueur pour la détection, la génétique de la population et l'analyse épidémiologique. Microbiologie, 143, 3071-3084.