필루스

Pilus
달팽이 속은 필루스(게스트로포드)를 참조한다.
박테리아 결합의 도식화. 1- 기증 세포는 필러스를 생성한다. 2- 필러스는 수신 세포에 부착하여 두 개의 세포를 하나로 묶는다. 3- 이동 플라스미드가 갈라지고 그 다음 하나의 DNA가 수신 세포로 전달된다. 4- 두 세포 모두 플라스미드를 재분배하고, 두 번째 가닥을 합성하며, 두 개의 플릴을 재생산한다. 현재 생존 가능한 기증자

필루스(latin for 'hair; 복수형: pili)는 많은 박테리아와 고대의 표면에서 발견되는 머리카락과 같은 부속물이다.[1] 필러스와 임브리아('fringe'를 뜻하는 라틴어; 복수형: 임브리아)라는 용어는 서로 바꾸어 사용할 수 있지만, 일부 연구자들은 박테리아 결합에 필요한 첨가제에 필러스를 사용한다. 후자의 의미에서의 모든 pili는 주로 과두성인 pilin 단백질로 구성되어 있다.

이 수십 개의 구조물은 박테리아와 고고학적 표면에 존재할 수 있다. 일부 박테리아, 바이러스 또는 박테리오파지는 생식 주기가 시작될 때 pili의 수용체에 부착된다.

필리는 항원이다. 그것들은 또한 연약하고 끊임없이 대체되며, 때로는 다른 구성의 섬유를 가지고 있어서 항원성을 변화시키기도 한다. 오래된 오리털 구조에 대한 구체적인 호스트 반응은 새로운 구조에 효과적이지 않다. 가변성(V) 및 상수성(C) 영역에 대한 필라 코드의 재결합 유전자(면역글로불린 다양성과 유사함) 엔테로박테리아과, 필로모나디아과, 네이세리아과 등 그람 음성종과 일부 그람 양성균의 세포표면에 있는 1차 항원결정인자, 발열인자, 발열인자, 발열인자, 발열인자로써, 플릴리를 유착의 유기체로서, 백신 성분으로서 연구하는데 많은 관심이 있어 왔다. 필라델피아에 대한 첫 번째 세부 연구는 브린튼과 동료들에 의해 수행되었는데, 이들은 한 박테리아 변종 내에서 두 개의 뚜렷한 단계가 존재한다는 것을 증명했다: 축적된 (p+)과 비염기화 된 (non-piliated)[2]

기능별 종류

몇몇 이름들은 그 기능에 의해 다른 종류의 pili에게 주어진다. 수렴 진화가 일어나기 때문에 분류가 항상 구조 또는 진화 기반 유형과 중복되는 것은 아니다.[3]

결합필리

결합필리는 박테리아의 결합 과정에서 박테리아 사이에 DNA가 전달되는 것을 허용한다. 이들은 '성생식 쌍'의 형성을 통해 유전자의 교환을 허용하기 때문에 성생식에 비유하여 '성생식'이라고 부르기도 한다. 아마도 가장 잘 연구된 것이 F 성 인자에 의해 인코딩된 대장균의 F-필루스일 것이다.

섹스 필러스는 일반적으로 직경이 6~7nm이다. 결합하는 동안, 기증자 박테리아에서 나온 필러스는 수령자 박테리아를 잡아 가까이 끌어당기고, 결국 짝짓기 브리지 형성을 촉발하여, 직접 접촉과 기증자로부터 수령자에게 DNA의 전달이 가능한 제어된 모공 형성을 확립한다. 전형적으로, DNA 전달은 pili를 만들고 옮기는 데 필요한 유전자로 구성되어 있고, 또한 일종의 이기적인 DNA이다. 그러나, 다른 DNA 조각들은 종종 공동 전달되어 항생제 내성과 같은 박테리아 집단 전체에 유전적 특성이 전파될 수 있다. 모든 박테리아가 결합필리를 만들 수 있는 것은 아니지만, 서로 다른 종의 박테리아 사이에서 결합이 일어날 수 있다.[citation needed]

임브리아과

대장균.

임브리아('프링'을 뜻하는 라틴어, 복수형 임브리아)는 박테리아를 표면에 붙이기 위해 사용되는 짧은 필러스에 사용되는 용어로, 때로는 "첨부 필러스"라고도 한다.[4] 심브리아(fimbria)라는 용어는 융합진화의 예인 접착을 위해 여러 가지 다른 종류의 필러(구조적)를 사용했기 때문에 여러 가지 (구조적) 필러스를 지칭할 수 있다.[3] 유전자 온톨로지 시스템은 임브리를 일반 필루스(GO:0009289) 타입을 대신 사용해 별개의 형태의 부록으로 취급하지 않는다.

이 부록은 지름이 3-10나노미터에 이르며, 길이가 몇 마이크로미터에 이를 수 있다. 임브리아는 박테리아가 서로 달라붙고 동물 세포와 몇몇 무생물체에 달라붙기 위해 사용한다. 박테리아는 1,000개의 임브리아를 가질 수 있다. 임브리아는 전자현미경을 사용해서만 볼 수 있다. 그것들은 직선적이거나 유연할 수 있다.

임브리아에는 접착제가 있어 박테리아가 전단력을 견디고 영양분을 얻을 수 있도록 기질에 부착된다. 예를 들어 대장균은 그것들을 마노오스 수용체에 붙이기 위해 사용한다.

어떤 유산소 박테리아는 육수 배양 표면에서 매우 얇은 층을 형성한다. 펠리클이라 불리는 이 층은 그들의 임브리아에 의해 표면에 달라붙는 많은 유산소 박테리아로 구성되어 있다. 따라서, 임브리아는 그들이 영양분을 섭취하는 육수와 공기 근처에 유산소세균을 남길 수 있다.

임브리아는 감염 시 식민지화를 위해 숙주 표면에 박테리아를 부착하기 때문에 바이오필름 형성에 필요하다. 임브리아는 세포의 극지방에 위치하거나 전체 표면에 고르게 분포되어 있다.

이 용어는 또한 모든 오리발을 지칭하는 느슨한 의미로 사용되었고, 특히 성리학을 지칭하는 데 '필루'를 사용하는 사람들에 의해서도 사용되었다.[5]

시스템 또는 구조물의 조립에 의한 유형

옮기다

주요 기사: 전이유전자

트라(이전) 가족에는 알려진 모든 섹스 플리(sex pili)가 포함된다(2010년 기준). IV형 분비 시스템(T4SS)[3]과 관련이 있다. F형(F-필러형 이후)과 P형(P-필러형 이후)으로 분류할 수 있다. 그들의 분비물 상대와 마찬가지로 필러스는 이 경우 물질인 DNA를 다른 세포에 주입한다.[6]

IV형 필리

Type IV Pilus Twitching Motility1. Pre-PilA는 세포질에서 만들어져 내막으로 이동한다.2. Pre-PilA는 내막으로 삽입된다. 3. 펩티다아제인 PilD는 리더 시퀀스를 제거하여 프리-PilA가 짧아지고 Pili의 주 빌딩 블록 단백질인 PilA로 들어가게 된다.4. PilF, Type IV Pili Assembly에 에너지를 공급하는 NTP-Binding 단백질. 5. 세포의 외막에서 발견된 분비 단백질인 필큐는 필러스의 발달/확장을 위해 필요하다. 필크는 필러스를 형성하는 최초의 단백질로서 필러스의 전반적인 부착을 담당한다.6. 일단 제4형 필러스가 필요한 것을 붙이거나 상호작용을 하면 수축하기 시작한다. 이것은 필터가 필러스의 마지막 부분을 떨어뜨리기 시작하면서 발생한다. PilT의 메커니즘은 PilF와 매우 유사하다.7. Pilus를 활용할 부품으로 분해하여 다시 PilA로 합성한다.[7]
IVa 필라투스 기계 건축 모델

T4P(Type IV pili, T4P)라고 불리는 일부 섬광은 운동력을 발생시킨다.[8] 플릴리의 외부 끝은 박테리아가 붙어 있는 표면이나 다른 박테리아에 붙어 있는 단단한 기질에 붙는다. 그리고 나서, 필리가 수축하면, 그들은 박테리아를 갈고리처럼 앞으로 당긴다. IV pili에 의해 생성되는 운동은 전형적으로 육포성이므로 플라젤라에 의해 생성되는 것과 같은 다른 형태의 박테리아 운동성과는 반대로 경련 운동성이라고 불린다. 그러나, 예를 들어, Myxocococcus xantus와 같은 몇몇 박테리아는 미끄러지는 운동성을 보인다. 박테리아 타입 IV 필리는 아르카엘라 성분 플라겔린과 구조가 유사하며, 둘 다 타입 II 분비 시스템(T2SS)과 관련이 있으며,[9] 타입 IV 필라멘트 시스템 그룹에 의해 통일된다. 아르카엘라 외에도 많은 고고학자들이 접착제 타입 4필리를 생산하는데, 이것은 고고학 세포가 다른 기질에 붙을 수 있게 한다. 고고학적 4종 필린과 아치골린 중 N-단자 알파헬리컬 부분은 해당 박테리아 T4P 영역과 동일하지만, C-단자 베타-스트란드가 풍부한 영역은 박테리아와 고고학적 필린과는 관련이 없는 것으로 보인다.[10]

유전적 변환은 받는 박테리아 세포가 이웃 세포로부터 DNA를 흡수하고 이 DNA를 호몰로 재조합하여 게놈에 통합하는 과정이다. 네이세리아 메닌기티디스(meningococcus라고도 함)에서 DNA 변환은 기증자 DNA의 코딩 영역에 상주하는 9-10명의 단층 DNA 흡수 시퀀스(DUS)를 필요로 한다. DUS의 구체적인 인식은 IV 필라인에 의해 매개된다.[11] menningoccal형 IV pili는 필라멘트 표면에 노출될 것으로 예측되는 전기적 스트라이프를 통해 마이너필린 ComP를 통해 DNA를 결합한다. ComP는 선택적 DUS에 대한 정교한 바인딩 선호도를 보여준다. N. meningitides 게놈 내 DUSs 분포는 특정 유전자를 선호해 유전자의 유지와 수리에 관여하는 유전자에 대한 편견이 있음을 시사한다.[12][13]

이 집안은 원래 현미경 아래 생김새에 의해 "IV형 임브리아"로 확인되었다. 이 분류는 우연히 쇄골에 해당하므로 살아남았다.[14]

1형 임브리아과

또 다른 유형은 1형 임브리아라고 불린다.[15] 그것들은 "팁"에 FimH 접착제를 함유하고 있다. 샤프론-어셔의 통로는 제1형 임브리아와[16] P형 임브리아이를 포함한 많은 종류의 임브리아이를 세포 밖으로 옮기는 역할을 한다.[17]

컬리

이 그림은 임브리엘의 유착을 묘사하고 있다. 이 과정에서 박테리아 세포의 임브리아(오른쪽)는 숙주 세포의 외막(왼쪽)에서 발견되는 수용체라고 불리는 특정 단백질에 달라붙는다. 그들은 숙주세포의 수용체와 박테리아의 임브리아에서 발견된 완벽하게 일치하는 접착제 사이의 특정한 상호작용에 의해 이것을 한다. 숙주세포에 달라붙는 박테리아의 이러한 과정은 점점 더 많은 박테리아가 주위에 모이면서 숙주세포를 식민지로 만들 수 있으며, 박테리아의 지속적인 생존에 필수적이어서 조직과 장기 전체를 감염시킬 수 있다. [18]

"그램 음성 박테리아는 컬리라고 불리는 기능성 아밀로이드 표면 섬유를 조립한다."[19] 컬리는 임브리아의 일종이다.[15] 컬리는 컬린이라고 불리는 단백질로 구성되어 있다.[19] 관련된 유전자로는 CsgA, CsgB, CsgC, CsgD, CsgE, CsgF, CsgG 등이 있다.[19]

바이럴런스

필리는 대장균, 비브리오콜레라, 그리고 많은 스트렙토코쿠스 종을 포함한 많은 박테리아의 병원성 변종에서 독성을 담당한다.[20][21] 이것은 플릴리의 존재가 박테리아의 신체 조직과 결합하는 능력을 크게 향상시켜 복제율과 숙주 유기체와 상호작용하는 능력을 증가시키기 때문이다.[20] 만약 한 종의 박테리아가 여러 종을 가지고 있지만 몇몇 종만 병원성이라면, 병원성 종은 감염이 될 것이고 비병원성 종은 그렇지 않을 것이다.[22][23]

그런 다음 애착필리의 발달은 더 이상 맹독성 특성을 발달시키는 결과를 초래할 수 있다. 임브리아는 대장균, 보르데텔라 백일해, 포도상구균, 스트렙토코쿠스 박테리아에 대한 독성의 주요 메커니즘 중 하나이다. 그들의 존재는 숙주에 달라붙어 질병을 일으키는 박테리아의 능력을 크게 향상시킨다.[24] 비병원성 뇌하수체 변종은 처음에 플리(pili)를 진화시켜 인간의 조직과 결합하고 미세조직을 형성할 수 있게 했다.[20][23] 그리고 나서 이 섬들은 질병을 유발하는 독소를 운반하는 리소겐 박테리오파지의 결합 장소로 이용되었다.[20][23] 한때 박테리아의 게놈에 편입된 이 독소의 유전자는 필러스의 유전자 코딩이 발현될 때 발현된다('톡신 매개필러스'[20]라는 이름).

참고 항목

참조

  1. ^ 도랜드 의학 사전의 "필러스"
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외부 링크