F1C 菌毛的生物力学特性

尿路致病性大肠杆菌 (UPEC) 表达多种被称为菌毛或纤毛的细胞器，它们通过特定的受体 - 粘附素相互作用介导与尿路宿主组织的粘附。这些菌毛的生物力学特性被认为对于细菌抵抗尿液冲洗产生的剪切力至关重要。力测量光镊已被用于表征 UPEC 细菌表达的 F1C 型单个细胞器的此类特性。定性而言，发现力与伸长响应与其他类型的 UPEC 表达的螺旋状菌毛（即 1 型、P 型和 S 型）相似，即在三个区域中存在力诱导的伸长，其中一个区域代表了螺旋状四级结构的重要解旋机制。定量而言，稳态解旋力评估为 26.4(1.4) pN，与其他菌毛相似（SI 型为 21 pN 至 1 型为 30 pN）。发现动态响应的拐角速度 (1400 nm/s) 大于其他菌毛（S 型和 P 型菌毛为 400-700 nm/s，1 型为 6 nm/s）。发现动力学更快，热开启速率为 17 Hz，比 S 型和 P 型菌毛高几倍，比 1 型高三个数量级。这些数据表明，F1C 菌毛与 P 型和 S 型菌毛一样，是经过进化选择以主要承受上尿路表达的条件。