Motility, regulation and host-cell interaction of aeromonas hydrophila fiagella

Resumen

En esta tesis describimos un nuevo locus, pomA2B2, de Aeromonas hydrophila AH-3 y su implicación en la motilidad del flagelo polar. Investigamos la distribución de estos genes entre diversas especies de Aeromonas mesófilas, así como la posibilidad de un funcionamiento de un motor híbrido por intercambio de componentes y la posibilidad de la substitución de este motor por proteínas homólogas de otras bacterias. Además, se ha descrito una nueva proteína MotY, esencial para el funcionamiento del motor polar pero no lateral, cuya funcionalidad depende de la dosis de MotX. A diferencia de MotX y MotY, que son proteínas esenciales del estator del flagelo polar, se demostró que PomAB y PomA2B2 son dos parejas de proteínas redundantes, debido as que ninguna de ellas por separado es esencial para la motilidad a través del flagelo polar en medios acuosos o medios con alta viscosidad. Asi, el motor del flagelo polar de A. hydrophila es un complejo integrado por dos proteínas esenciales: MotX y MotY, que interactúan con uno de los dos pares de proteínas redundantes: PomAB o PomA2B2. El flagelo polar de A. hydrophila AH-3 es el primer caso descrito en el que se han hallado dos pares redundantes de proteínas (PomAB y PomA2B2) del motor cuya fuente de energía en ambos casos son iones sodio. Por otro lado se demostró mediante ensayos empleando un sistema reporter ß-galactosidasa y 5¿ RACE que la expresión del flagelo polar de A. hydrophila, como sucede en otras bacterias monoflageladas, parece estar organizada en cuatro clases, donde cada clase de genes contiene el activador de la siguiente clase. Los genes de clase I solo contienen un único gen flrA, que codifica para regulador principal. La transcripción de los genes de clase II es dependientes de ¿54 y FlrA y engloban a: flgA, necesario para la adición del anillo P; flgB-E y flgF-L, que codifican proteínas relacionadas con el cuerpo basal y en la formación de los anillos L y P, así como la del gancho; fliE-flhB, que codifican el aparato de exportación y ensamblaje, el anillo MS y la proteína que controla la longitud del gancho; y flrBC, que codifica proteínas reguladoras. Todos los genes de clase III del flagelo polar de A. hydrophila están localizados en una única agrupación génica, flhA-pomB, cuyos genes codifican proteínas relacionadas en exportación/ensamblaje, motor y quimiotaxis; así como al factor ¿28 y dos reguladores de flagelo. La clase IV contiene los genes flgMN que codifican el control de la longitud del filamento (flaG), la proteína de encapuchamiento del filamento (flaH) y una chaperona (flaJ), así como el gen del motor, motX y los genes que codifican las flagelinas FlaA y FlaB. Para analizar el papel del flagelo polar y lateral de A. hydrophila en la secreción de IL-8 por parte de células epiteliales humanas, se obtuvo flagelo polar y lateral glicosilado y flagelinas polares y laterales no glicosiladas de A. hydrophila AH-3, así como flagelo polar glicosilado y no glicosilado de A. hydrophila AH-1. Estos ensayos pusieron de manifiesto que el flagelo polar y lateral de la cepa salvaje A. hydrophila AH-3 dispara la secreción de IL-8 en células HEK293 a través del TLR5, siendo la estimulación por parte del flagelo lateral algo superior que por el polar. Además se demostró que las flagelinas no glicosiladas presentan una importante reducción en cuanto a su capacidad para estimular la producción de IL-8 con respecto al flagelo glicosilado.