Bakterieflageller

Bakterieflageller är långa, spiralformade filament som sticker ut från cellen hos många bakterier och som ger rörelseförmåga. Flagellum består av en basal kropp som är förankrad i cellmembranet, en krok och ett långt filament som huvudsakligen består av proteinet flagellin. Den basala kroppen fungerar som en roterande motor som driver rotationen av filamentet.

Rotationen drivs av protonmotivkraften över det inre membranet i de flesta bakterier; vissa marina arter använder istället natriummotivkraften. Motorn kopplas till statorproteinerna (t.ex. MotA/MotB eller PomA/PomB) som omvandlar jonflödet till vridmoment och får flagellum att rotera med mycket hög hastighet.

Flagellationsmönster varierar: en enda flagell vid ena polen (monotrich), flageller vid båda polerna (amphitrich), flera flageller vid en ände i en tuft (lophotrich) eller många flageller över hela cellen (peritrich). Vissa bakterier har polar flageller eller periplasmatiska/axiala flageller, som hos spiroketerna, vilka roterar för att driva cellen genom viscösa miljöer.

Rörelsen styrs ofta av kemotaxi: sensoriska receptorproteiner upptäcker kemiska signaler och justerar rotationen så att cellen gör längre löpningar och färre vändningar, vilket gör det möjligt att orientera sig mot attraktanter eller bort från repellenter. Byggandet av flagellin sker via ett sekretionssystem som liknar typ III, som exporterar flagellin genom basal kroppen och bygger filamentet från spetsen.

Genetisk kontroll sker vanligtvis av ett masterreglerande komplex som koordinerar uttrycket av flagellrelaterade gener; fliC är en av de viktigaste flagellin-generna. Flagellinets yta kan vara antigeniskt varierande hos patogener, vilket ger olika H-antigener hos exempel Salmonella och Escherichia.

Flagellin känns igen av det medfödda immunförsvaret via TLR5, vilket påverkar värd–patogen-interaktioner. Motiliteten bidrar till koloniseringen och spridningen hos många arter, men många icke-motila bakterier kan också vara patogena.