Filamenten trekken 100.000x bacterieel gewicht

Gebundelde type IV pilinefilamenten van de Neisseria gonorrheae bacterie kunnen gewichten verplaatsen van meer dan 100.000 maal het eigen gewicht van de bacterie. Dit is ontdekt door Amerikaanse onderzoekers door middel van een eigen ontwikkelde methode gebaseerd op elastische micropilaren, en gepubliceerd in PloS Biology.

“De nanomotoren die deze filamenten in beweging zetten behoren tot de krachtigste die nu bekend zijn.” Aldus co-auteur Magdalene So (University of Arizona)

Gramnegatieve bacteriën beschikken vaak over multifunctionele tentakels, zogenoemde filamenten, die bestaan uit een streng van niet covalent gebonden piline-eiwitten. Door middel van deze type IV pilinefilamenten hecht de infectiebacterie N. gonorrheae zich aan met zijn menselijke gastheer. Met een bundel filamenten kan de bacterie een kracht van enkele honderden piconewtons uitoefenen. Omdat er aan de gastheercel wordt getrokken, worden normale afweerprocessen van de cel verstoord. Vervolgens kan de bacterie gemakkelijk de gastheer binnendringen.

Omdat de trekkrachten het bereik van de gewone meetmethode (optische pincet) overschrijden, was het noodzakelijk een nieuwe methode te ontwikkelen. Hierbij laat men de bacteriën hechten aan een oppervlak bedekt door elastische micropilaren. Door kracht van de filamenten waarmee de bacterie zich aan de pilaren hecht, worden deze omgebogen. Via deze buiging is de kracht van de filamenten te achterhalen.

Bron: PloS Biology