菌毛(拉丁文pilus,複數pili)是一些細菌(包括革蘭氏陰性菌革蘭氏陽性菌)表面的毛狀物,可用於和其他同細菌細胞接合(conjugation)。

細菌接合的示意圖。1-供體細胞產生性菌毛。2-性菌毛連上受體細胞,使兩細胞連在一起。3-流動的質體被剪切後,一小段DNA被轉移到受體細胞。4-兩個細胞重新將質體繞成圈,合成第二條鏈條,性菌毛再生。這時,兩個細胞都能提供質體了。

菌毛的主體由蛋白質「菌毛蛋白(pillin)」通過聚合作用(polymerisation)形成,當然其它蛋白,如菌毛與細胞膜結合處的蛋白質(anchoring proteins)和促進菌毛組合蛋白質在菌毛的結構與形成中也有重要作用。

可以帶給細菌接合能力的質體一般攜帶有性菌毛的基因,一般不同的質體所攜帶的性菌毛的基因有所不通,但有的卻非常相似。在最著名的F質體中,性菌毛及相關蛋白質由tra操縱子tra operon)編碼。

大量的實驗證據顯示,接合時,性菌毛與與接受細胞(recipient cell)上的受體蛋白(receptor protein)結合,去聚合(depolymerisation)作用產生,性菌毛縮短,將兩個細胞拉近,細胞與細胞間建立起一道細胞質的橋樑,質粒可通過這道橋轉移到另一個細胞中。交換質粒可使細胞獲得新的功能,如抗生素抗性。這個過程極為複雜,其中涉及的蛋白質和過程還處於研究之中。

與普通菌毛(拉丁文fimbria)不同,性菌毛通常較長,且一個細胞表面只有一個或少數幾個性菌毛。

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