Flagellin

Kurs: Basvetenskap 6

Vad är det?

• Strukturproteinet (FliC) som polymeriserar och bygger upp filamentet i den bakteriella flagellen.
• Utgör bakteriens H-antigen vid serotypning och är en av de starkast immunogena mikrobiella strukturerna.

Struktur och funktion

• Tiotusentals flagellinmonomerer bildar ett ihåligt, helikalt filament; nya monomerer transporteras genom filamentets centrala kanal via typ III-sekretionssystemet och adderas i spetsen.
• Flagellen drivs av en roterande motor förankrad i membranet, driven av protonmotorisk kraft (inte ATP).
• Möjliggör Kemotaxi — bakterien växlar mellan “runs” (moturs rotation, buntade flageller) och “tumbles” (medurs rotation).
• Rörlighet är en Virulensfaktor: krävs för kolonisation av slemhinnor, t.ex. hos Vibrio cholerae, Helicobacter pylori, Salmonella, Campylobacter jejuni och Pseudomonas aeruginosa.

Immunologisk roll — PAMP

• Flagellin är en PAMP som känns igen på två ställen:
  • TLR5 extracellulärt på epitel och immunceller → MyD88 → NF-kB → produktion av IL-8, TNF-alfa och Defensiner.
  • NAIP/NLRC4-inflammasomen i cytosolen när flagellin läcker in via typ III-sekretionssystem → Kaspas-1-aktivering → mogen IL-1beta och IL-18 samt Pyroptos.
• Den konserverade D0-domänen är det TLR5 känner igen; vissa bakterier (Helicobacter pylori, Campylobacter) har muterat denna domän för att undgå igenkänning — ett elegant Immunevasion-exempel.

Fasvariation och antigenvariation

• Salmonella är difasisk: en inverterbar promotorsekvens (styrd av Hin-rekombinas) slår om mellan fliC (fas 1) och fljB (fas 2), vilket gör att bakterien byter H-antigen och undkommer antikroppar.
• Detta ligger till grund för H-antigenformeln i Kauffmann-White-schemat.

Klinisk och praktisk relevans

• Anti-flagellin-antikroppar (anti-CBir1) används som serologisk markör vid Crohns sjukdom och speglar förlorad tolerans mot tarmflorans flagellin.
• Flagellin används som Adjuvans i vaccinutveckling tack vare sin TLR5-aktivering.
• H-antigenbestämning är central i epidemiologisk typning, t.ex. EHEC O157:H7 där H7 är flagellintypen.
• TLR5-polymorfism (stopkodon R392X) är kopplad till ökad känslighet för Legionärssjuka.

Klinisk pärla

Beteckningen O157:H7 är just flagellinantigenet — och den icke-rörliga varianten O157:H− (NM) finns också och kan missas om laboratoriet enbart letar efter H7.

Tenta-fokus

Flagellin är en PAMP som känns igen både av TLR5 på cellytan och av NAIP/NLRC4-inflammasomen i cytosolen. Kunna att flagellin = H-antigen och att fasvariation hos Salmonella ger två H-faser.

Kopplingar

• Flagell — strukturen flagellin bygger
• TLR5 — receptorn för extracellulärt flagellin
• Inflammasom — cytosolisk igenkänning
• Kauffmann-White-schemat — H-antigen i serotypning
• Kemotaxi — funktionen rörligheten tjänar