Las flagelinas son una familia de proteínas presentes en las bacterias flageladas [1] que se disponen en un cilindro hueco para formar el filamento de un flagelo bacteriano . Flagellin tiene una masa promedio de unos 40.000 daltons . [2] [3] Las flagelinas son el componente principal de los flagelos bacterianos que tienen un papel crucial en la motilidad bacteriana .
El gen que codifica la flagelina tiene un nombre diferente en diferentes especies bacterianas como flaA ( Helicobacter pylori por ejemplo), fliC , fljB . [4] [1]
La estructura de la flagelina es responsable de la forma helicoidal del filamento flagelar, que es importante para su correcto funcionamiento. [4] Se transporta a través del centro del filamento hasta la punta donde se polimerasa espontáneamente en una parte del filamento. En E. coli se despliega mediante la chaperona de secreción flagelar FliS ( P26608 ) durante el transporte. [5] El filamento está formado por once "protofilamentos" más pequeños, nueve de los cuales contienen flagelina en forma de L y los otros dos en forma de R. [6]
Los extremos helicoidales N y C de la flagelina forman el núcleo interno de la proteína flagelina y son responsables de la capacidad de la flagelina para polimerizarse en un filamento. Los residuos medios forman la superficie exterior del filamento flagelar. Si bien los extremos de la proteína son bastante similares entre todas las flagelinas bacterianas, la porción media es muy variable y puede estar ausente en algunas especies. Los dominios de flagelina están numerados desde el núcleo helicoidal (D0/D1) hacia el exterior (D2,...); cuando se ve desde la secuencia de aminoácidos, D0/D1 aparece en los dos extremos. Las proteínas estructurales similares a la flagelina se encuentran en otras porciones del flagelo, como el gancho (flgE; P75937 ), la varilla en la base y la tapa en la parte superior. [7]
La parte media de la flagelina de E. coli (y relacionada), D3, muestra un pliegue beta-folio y parece mantener la estabilidad flagelar. [8]
Respuesta inmune
En mamíferos
Los mamíferos a menudo tienen respuestas inmunes adquiridas ( respuestas de células T y anticuerpos ) [9] a las bacterias flageladas, que ocurren con frecuencia a los antígenos flagelados. También se ha demostrado que la flagelina interactúa directamente con TLR5 en las células T [10] y TLR11 . [11] Algunas bacterias pueden cambiar entre múltiples genes de flagelina para evadir esta respuesta.
Las flagelinas contienen un epítopo del receptor tipo Toll 5 (TLR5), una región reconocida por el receptor inmunológico TLR5. Existen variaciones en la fuerza de unión de la flagelina y su capacidad para activar TLR5. Las flagelinas se pueden clasificar en tres grupos en función de estas características: flagelinas silenciosas, evasoras y estimuladoras. Las flagelinas silenciosas se unen a TLR5 pero no inducen señalización. Los evasores son incapaces de unirse y, en consecuencia, no desencadenan la activación de TLR5. Los estimuladores exhiben capacidades de unión variables a TLR5 pero poseen la capacidad de activar TLR5. [12]
La propensión de la respuesta inmune a la flagelina puede explicarse por dos hechos:
La flagelina es una proteína extremadamente abundante en las bacterias flageladas.
Además, se sabe que una secuencia de 22 aminoácidos (flg22) de la parte N-terminal conservada de la flagelina activa los mecanismos de defensa de las plantas. [14] La percepción de flagelina en Arabidopsis thaliana funciona a través de la quinasa similar a un receptor FLS2 (FLAGELLIN SENSING 2). [15] Tras la detección de flg22, FLS2 se une rápidamente a BAK1 (quinasa 1 asociada a BRI1) para iniciar la señalización mediante transfosforilación recíproca de sus dominios de quinasa. [16] Tanto la flagelina como la UV-C actúan de manera similar para aumentar la recombinación homóloga , como lo demostraron Molinier et al 2006. Más allá de este efecto somático , descubrieron que esto se extiende a las generaciones posteriores de la planta . [17] Las proteínas quinasas activadas por mitógenos (MAPK) actúan como compuestos de señalización posteriores, lo que en última instancia conduce a una inmunidad activada por PAMP en la que más de 900 genes están regulados hacia arriba o hacia abajo tras el tratamiento con flg22. [ cita necesaria ]
La estimulación previa con un péptido flg22 sintético condujo a una mayor resistencia contra los invasores bacterianos. [18]
Referencias
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