细菌Ⅵ型分泌系统的调控与功能研究进展

Ⅵ型分泌系统(Type Ⅵ Secretion System,T6SS)是近年来研究较多的一种细菌分泌系统,广泛存在于革兰氏阴性菌中,在细菌的毒力、定殖、扩散及竞争遗传中发挥着重要的作用.本文综述了细菌T6SS的结构、调控以及生物学功能的最新研究进展,以期为基于T6SS的抗菌药物研制及细菌感染的诊断与防控提供新思路.     

细菌Ⅵ型分泌系统的研究进展

Ⅵ型分泌系统(Type Ⅵ secretion system,T6SS)是最近发现的一种新的分泌系统,广泛存在于革兰氏阴性菌变形菌门细菌中,主要由构成分泌系统的结构蛋白、形成跨膜管道结构的转位蛋白、分泌蛋白以及一些对分泌系统起辅助功能的蛋白组成。T6SS能够增强细菌对外界环境的适应性,介导细菌对宿主细胞的致病力以及其他功能。     

细菌三型分泌系统效应蛋白转运的研究进展

三型分泌系统(Type 3 secretion system,T3SS)作为存在于革兰氏阴性菌中的分泌系统之一,对革兰氏阴性菌的致病有重要作用。T3SS的致病作用体现在T3SS能直接将效应蛋白转运至宿主细胞,进而通过效应蛋白调控细胞的一系列通路,促进细菌定殖于细胞。而效应蛋白的转运受到两方面因素的调控,一方面是效应蛋白本身的信号序列,另一方面是T3SS相关蛋白的辅助。本文围绕近年来T3SS的构成、效应蛋白转运机制方面的最新进展进行概要综述。     

植物相关细菌中Ⅵ型分泌系统的功能研究进展北大核心

型分泌系统(typeⅥsecretion system,T6SS)是一种强大的细菌分子武器,它通过将效应蛋白注入原核或真核细胞而介导细菌间竞争并影响宿主的生命活动。T6SS广泛分布于革兰氏阴性菌中,主要存在于变形菌门(Proteobacteria)。尽管T6SS的研究大多集中在动物相关细菌上,但它在植物相关细菌中的作用不能被忽视。本文对植物相关细菌的T6SS进行了较为详细的介绍,主要从T6SS的发现、T6SS在植物相关细菌间竞争中的作用、在细菌与植物互作中的作用以及在植物生物防治中的作用等4个方面综述了最新的研究成果,旨在为今后更好地研究植物相关细菌T6SS的生物学功能及其应用提供指导。     

铜绿假单胞菌Ⅵ型分泌系统的研究进展

铜绿假单胞菌是一种能引起多部位急、慢性感染且难以用抗生素控制的机会致病菌,近年来已成为院内感染的主要致病菌之一。大量研究表明,细菌将毒力因子精准输送至宿主细胞是其致病的关键,分泌系统在这一过程中扮演重要作用,其中近期发现的Ⅵ型分泌系统(type Ⅵ secretion system,T6SS)在铜绿假单胞菌与宿主间的相互作用和促进生物膜的形成等机制中发挥重要作用,已引起国内外学者高度关注。着重对铜绿假单胞菌T6SS的结构组成、效应功能和调节机制等相关研究进行简要综述,旨在为铜绿假单胞菌感染患者的治疗提供新策略。     

空肠弯曲菌Ⅵ型分泌系统研究进展

Ⅵ型分泌系统(Type Ⅵ Secretion System,T6SS)是一种倒置于细胞膜上的类噬菌体样结构,能够输送效应蛋白并在定殖和生态位建立中发挥作用.近年来,在空肠弯曲菌(Campylobacter jejuni)中发现了T6SS同源基因且能够表达组装成结构完整的T6SS,但T6SS对空肠弯曲菌的毒力影响尚不清...     

细菌Ⅵ型分泌系统及其致病机制的研究进展

Ⅵ型分泌系统(Type Ⅵ secretion system,T6SS)是新近发现的一种细菌分泌系统,广泛存在于革兰阴性菌中,与细菌的致病性密切相关。目前,多种致病菌T6SS的致病机制都获得了广泛的研究。总结近年来T6SS的相关文献,对霍乱弧菌、铜绿假单胞菌、沙门菌等致病菌的T6SS及其致病机制作一综述。     

革兰氏阴性菌Ⅵ型分泌系统及其参与金属离子转运的研究进展

细菌通过其分泌系统将特定的效应蛋白输送到外界环境或进入靶细胞中,从而在细菌和宿主、细菌和微生物群落的相互作用中占据适应性优势。Ⅵ型分泌系统（The type VI secretion system,T6SS）是革兰氏阴性菌中广泛存在的大分子分泌装置,其结构和功能类似于可收缩的噬菌体尾针样,通过细胞间直接接触将细菌各种酶或毒素效应蛋白转运到原核和真核生物中,从而介导细菌间竞争以及对宿主的致病过程。有些效应蛋白还可通过非接触依赖的方式进入胞外环境来帮助细菌获取稀缺金属离子,并且它们对应激条件下细胞内金属稳态的维持至关重要。这篇综述总结了Ⅵ型分泌系统的结构、组装及其分泌的效应蛋白,并重点阐述了Ⅵ型分泌系统在多种金属离子转运机制中作用的研究进展,有助于理解T6SS在细菌间相互作用和细菌感染过程中发挥的重要作用。     

霍乱弧菌Ⅵ型分泌系统的效应蛋白对细菌细胞壁的降解机制

【背景】肽聚糖(Peptidoglycan,PG)是细菌细胞壁的重要组成部分,而霍乱弧菌Ⅵ型分泌系统(Type Ⅵ Secretion System,T6SS)可以分泌具有肽聚糖水解酶活性的效应蛋白到受体细菌中杀死细胞,这类水解酶的作用机制尚未研究清楚。【目的】通过对细菌细胞壁的PG成分进行研究,建立细胞壁PG成分分析方法,并对霍乱弧菌T6SS分泌的2个破坏细胞壁的效应蛋白TseH和VgrG3的作用机制进行解析。【方法】使用显微镜观察TseH和VgrG3异位表达对宿主细菌生长的影响;纯化大肠杆菌细胞壁,使用透射电子显微镜(Transmission Electron Microscope,TEM)观察提纯的细胞壁形态;使用纯化的TseH和VgrG3分解消化PG,利用超高效液相色谱-飞行时间质谱(Ultra-Performance LiquidChromatography-Time-of-FlightMassSpectrometry,UPLC-TOFMS)分析鉴定消化后的产物成分;通过分析结果推导结构。【结果】通过透射电子显微镜观察,发现提纯的PG呈现半透明的薄膜泡状;通过UPLC-TOFMS的分析以及逆向推导,得到了提纯的PG被VgrG3水解酶降解之后的3种主要产物,分别是二糖二肽(Disaccharide,Di)、二糖三肽(Disaccharide Tripeptide,Tri)和二糖四肽(Disaccharide Tetrapeptide,Tetra)。【结论】建立了提纯PG和UPLC-TOFMS分析PG成分的方法,揭示了效应蛋白VgrG3而非TseH可以降解PG多糖链N-乙酰葡糖胺和N-乙酰胞壁酸之间的β(1-4)糖苷键的功能。由于攻击细胞壁的效应蛋白在革兰氏阴性细菌中广泛存在,本研究不仅为鉴定这类重要效应蛋白的功能提供了有效的方法,而且对研究靶向细胞壁的新型抗生素也有重要的指导作用。     

鲍曼不动杆菌Ⅵ型分泌系统溶血素-联合调节蛋白研究进展

鲍曼不动杆菌是一种革兰氏阴性的非发酵致病菌,在医院环境中广泛存在,并且已经成为医院获得性感染的重要病原体之一.近年来,由于抗菌药物的广泛应用,导致多重耐药鲍曼不动杆菌引起的感染和暴发流行,给临床治疗带来了极大的挑战.有研究表明,细菌Ⅵ型分泌系统与细菌的致病性相关.本文综述了鲍曼不动杆菌Ⅵ型分泌系统及主要功能蛋白(溶血素...     

鲍曼不动杆菌VI型分泌系统溶血素-联合调节蛋白研究进展

鲍曼不动杆菌是一种革兰氏阴性的非发酵致病菌,在医院环境中广泛存在,并且已经成为医院获得性感染的重要病原体之一。近年来,由于抗菌药物的广泛应用,导致多重耐药鲍曼不动杆菌引起的感染和暴发流行,给临床治疗带来了极大的挑战。有研究表明,细菌Ⅵ型分泌系统与细菌的致病性相关。本文综述了鲍曼不动杆菌Ⅵ型分泌系统及主要功能蛋白(溶血素-联合调节蛋白)的研究进展,以期为进一步研究鲍曼不动杆菌的致病机制提供基础。     

Chimeric adaptor proteins translocate diverse type VI secretion system effectors in Vibrio cholerae

Vibrio cholerae is a diverse species of Gram-negative bacteria, commonly found in the aquatic environment and the causative agent of the potentially deadly disease cholera. These bacteria employ a type VI secretion system (T6SS) when they encounter prokaryotic and eukaryotic competitors. This contractile puncturing device translocates a set of effector proteins into neighboring cells. Translocated effectors are toxic unless the targeted cell produces immunity proteins that bind and deactivate incoming effectors. Comparison of multiple V. cholerae strains indicates that effectors are encoded in T6SS effector modules on mobile genetic elements. We identified a diverse group of chimeric T6SS adaptor proteins required for the translocation of diverse effectors encoded in modules. An example for a T6SS effector that requires T6SS adaptor protein 1 (Tap-1) is TseL found in pandemic V. cholerae O1 serogroup strains and other clinical isolates. We propose a model in which Tap-1 is required for loading TseL onto the secretion apparatus. After T6SS-mediated TseL export is completed, Tap-1 is retained in the bacterial cell to load other T6SS machines.     

Type VI secretion system effector proteins: Effective weapons for bacterial competitiveness

The Type VI secretion system (T6SS) is a protein translocation nanomachine widespread among Gram‐negative bacteria and used as a means to deliver effectors directly into target bacterial or eukaryotic cells. These effectors have a wide variety of functions within target cells that ultimately help the secreting cell gain a competitive fitness advantage. Here, we discuss the different ways in which these effectors can be delivered by the T6SS and the diverse mechanisms by which they exert their noxious action upon recipient cells. We also highlight the existence of roles for T6SS effectors beyond simply the killing of neighbouring cells.     

鲍曼不动杆菌VI型分泌系统功能蛋白的研究及应用新进展

细菌VI型分泌系统（type VI secretion system,T6SS）作为一个动态多蛋白复合体,各元件之间分工明确,转运各种效应蛋白作用于竞争细菌获得自我生长优势。鲍曼不动杆菌（Acinetobacter baumannii,Ab）通过T6SS介导细菌在微生物群落中的竞争能力,影响其耐药进化、宿主侵袭感染等过程。其中,缬氨酸-甘氨酸-精氨酸G蛋白三聚体（valine-glycine repeat protein G,VgrG）、脯氨酸-丙氨酸-丙氨酸-精氨酸重复序列蛋白（proline-alanine-alanine-arginine,PAAR）、溶血素共调节蛋白（hemolysin-coregulated protein,Hcp）和效应-免疫（effector-immunity,E-I）对发挥着关键作用。有关T6SS的研究总结虽然很多,但是鲜有文章系统概述其临床应用前景,因为这对T6SS功能蛋白的鉴定、特性、转运机制等基础研究的进展提出了挑战。本文通过综述鲍曼不动杆菌中T6SS的分布、主要功能蛋白的特性及转运机制的研究进展,结合T6SS的应用案例,提供其应用的可行性证据。以期进一步推动鲍曼不动杆菌VI型分泌系统基因和功能的研究,为开发新型抗感染疫苗、筛选合适的靶点抑制剂及生产工程化药物递送工具提供新的思路。     

Structure and assembly of type VI secretion system cargo delivery vehicle

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Structure and dynamic association of an assembly platform subcomplex of the bacterial type II secretion system

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Domestication of a housekeeping transglycosylase for assembly of a Type VI secretion system

The type VI secretion system (T6SS) is an anti‐bacterial weapon comprising a contractile tail anchored to the cell envelope by a membrane complex. The TssJ, TssL, and TssM proteins assemble a 1.7‐MDa channel complex that spans the cell envelope, including the peptidoglycan layer. The electron microscopy structure of the TssJLM complex revealed that it has a diameter of ~18 nm in the periplasm, which is larger than the size of peptidoglycan pores (~2 nm), hence questioning how the T6SS membrane complex crosses the peptidoglycan layer. Here, we report that the MltE housekeeping lytic transglycosylase (LTG) is required for T6SS assembly in enteroaggregative Escherichia coli. Protein–protein interaction studies further demonstrated that MltE is recruited to the periplasmic domain of TssM. In addition, we show that TssM significantly stimulates MltE activity in vitro and that MltE is required for the late stages of T6SS membrane complex assembly. Collectively, our data provide the first example of domestication and activation of a LTG encoded within the core genome for the assembly of a secretion system.