細菌型分泌系統(tǒng)

關(guān)于細菌型分泌系統(tǒng)

細菌分泌系統(tǒng)的發(fā)現(xiàn),是近年來細菌致病機制研究的重要進展。

致病菌為了在宿主體內(nèi)生存、繁殖和擴散,必須分泌一些蛋白性質(zhì)的毒力因子;而一些非致病菌為了適應(yīng)其生活環(huán)境,也向外分泌一些蛋白質(zhì)。細菌分泌系統(tǒng)的概述革蘭氏陰性細菌有許多分泌蛋白和外露蛋白,系統(tǒng)發(fā)育和遺傳進化分析表明,細菌是通過相對較少的幾種分泌機制將這些蛋白分泌出去的。目前認為革蘭氏陰性菌的分泌系統(tǒng)有5個類型,即Ι~V型,均由一些具有特殊功能的蛋白質(zhì)、多肽組成。第2頁,共11頁，2024年2月25日，星期天根據(jù)是否依賴信號肽(signalsequence，sec)的特點，可將其分為sec依賴性和sec不依賴性兩類。I、Ⅲ型分泌系統(tǒng)是sec不依賴性的，Ⅱ、Ⅳ型是sec依賴性的。第3頁,共11頁，2024年2月25日，星期天

現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)的Ⅲ型分泌系統(tǒng)主要存在于耶爾森氏菌(Yersinieae)、腸炎沙門氏菌(Salmonellaenterica)、志賀氏菌(Shigella)、埃希氏大腸桿菌(Escherichiacoli)等；

致病菌通過注射毒力因子到宿主細胞中，被注入的細菌毒力蛋白在宿主細胞中刺激或干擾宿主細胞的代謝過程，支配細菌與宿主細胞的相互作用，從而引起諸如鼠疫、傷寒、痢疾等許多疾病。第4頁,共11頁，2024年2月25日，星期天細菌感染宿主細胞：鼠傷寒沙門氏菌（橙色）在宿主細胞中（藍色）建立感染第5頁,共11頁，2024年2月25日，星期天

各種病原菌的T3SS在透射電子顯微鏡下觀察都很相似，其結(jié)構(gòu)很像注射器，有人稱之為針頭復(fù)合物目前已有了較為規(guī)范的新名詞：T3SS注射裝置

來自鼠傷寒沙門氏菌TS33電鏡照片Ⅲ型分泌系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

T3SS注射裝置的核心是一針頭狀的復(fù)合物，由一個多環(huán)型基座和一個針頭狀突起組成，T3SS由多環(huán)型基座固定在細菌表面，基座中貫穿有圓柱狀的連接針頭和基座的桿。第6頁,共11頁，2024年2月25日，星期天Ⅲ型分泌系統(tǒng)通常由30～40kbp大小的基因編碼，以毒力島的形式存在于細菌的質(zhì)粒或染色體上。與基因組其他部分相比，該分泌系統(tǒng)基因的DNAG+C含量較低，編碼Ⅲ型分泌系統(tǒng)的基因常常是成簇的。在致病菌中，Ⅲ型分泌系統(tǒng)基因簇通常位于染色體或質(zhì)粒上，常通過進化而獲得。而在相關(guān)的非致病菌株中大多缺乏這些致病區(qū)，但一般有相似或相同的相鄰序列。PsicA、Sicp編碼Ⅲ型分泌系統(tǒng)Ⅲ型分泌系統(tǒng)的組成第7頁,共11頁，2024年2月25日，星期天動、植物致病菌的Ⅲ型分泌系統(tǒng)有許多高度保守的主要結(jié)構(gòu)成分，由20種以上的蛋白質(zhì)組成，是所有已知蛋白分泌系統(tǒng)中最復(fù)雜的；在分泌中，不同的蛋白發(fā)揮各自的功能。Ⅲ型分泌系統(tǒng)的組分包括：分泌蛋白質(zhì)、伴侶蛋白、分泌器蛋白和調(diào)節(jié)蛋白。T3SS模型圖第8頁,共11頁，2024年2月25日，星期天⑴該分泌系統(tǒng)是一種多成分分泌系統(tǒng),在革蘭氏陰性細菌中高度保守;⑵其分泌蛋白不具有典型的分泌蛋白分泌依賴的sec模式的氨基酸末端序列;⑶分泌需要輔助蛋白;⑷分泌蛋白質(zhì)通過細菌的內(nèi)外兩層膜;Ⅲ型分泌系統(tǒng)的特點第9頁,共11頁，2024年2月25日，星期天⑸能夠把效應(yīng)分子直接從胞質(zhì)輸送到細胞表面;⑹溫度、鹽度等環(huán)境因素,可以誘導(dǎo)分泌裝置和效應(yīng)分子的合成;⑺編碼Ⅲ型分泌系統(tǒng)的許多成分基因與編碼許多革蘭氏陰性細菌和革蘭氏陽性細菌的鞭毛裝置的基因有一定的同源性;⑻編碼Ⅲ型分泌系統(tǒng)的基因可在細菌間傳遞。第