E. coli simmar med hjälp av peritricha flageller — spiralformiga filament som roteras av en sofistikerad roterande motor inbäddad i cellhöljet. Denna nanomaskin är ett mästerverk av biologisk ingenjörskonst.
Flagellarkitektur
- Basalkropp: Den roterande motorn (MS-ring, C-ring, stav, statorproteiner MotA/MotB) utnyttjar protonmotivkraft (PMF) för att generera vridmoment.
- Kroken: En flexibel universalled som överför vridmoment från motorn till filamentet.
- Filamentet: En polymer av flagellin (FliC), cirka 20 nm i diameter och 10–15 µm lång.
Genetisk reglering
- Huvudregulator FlhDC (FlhD₄C₂ komplex) aktiverar klass 2 och 3 flagellgener.
- Kemotaxisystemet (Che-proteiner) modular rotationsbias via fosforylerad CheY (CheY-P) bindning till motorväxelkomplexet (FliG/FliM).
Kör-och-tumla navigation
- Moturs (CCW) rotation: Flageller bundlas ihop, producerar en smidig "körning" (rakt simning).
- Medurs (CW) rotation: Bundlet flyr isär, orsakar en "tumling" (slumpmässig reorientering).
- Kemoattraktanter (t.ex. serin, aspartat) → ↓ CheY-P → längre körningar mot källan.
- Kemorepellenterna → ↑ CheY-P → mer frekventa tumlingar.
Biologisk betydelse
Rörlighet möjliggör kolonisering av nischer som tarmen och urinvägar, underlättar biofilmdispersal och bidrar till virulens. Flagellin är också en potent immunaktiverare, igenkänd av TLR5 på värdceller.
