鼠伤寒沙门菌入侵宿主细胞机制研究进展*

鼠伤寒沙门菌(Salmonella typhimurium)是一种人畜共患的肠道病原菌,可引起肠道炎症。该病原菌主要通过其致病岛(SPIs)编码的III型分泌系统(T3SS)分泌效应因子,包括促炎因子和抗炎因子。其在入侵肠上皮细胞时会释放促炎因子引发炎症反应,同时,为防止促炎因子过度破坏宿主细胞影响菌体的生存和繁殖,鼠伤寒沙门菌会产生一系列抗炎因子来调节细胞内信号通路,与宿主共同繁殖并最终全身扩散造成严重感染。旨在对鼠伤寒沙门菌利用T3SS效应因子入侵并调节宿主细胞信号通路机制进行概述。     

三型分泌系统效应蛋白调控细胞凋亡和焦亡的研究进展

病原菌感染对人类健康构成了严重的威胁,一类具有三型分泌系统(Type Ⅲ secretion system,T3SS)的致病菌,可以通过T3SS将效应蛋白"注射"到宿主细胞中,去干扰宿主细胞的多种信号转导通路,从而促进病原菌的增殖和传播。T3SS效应蛋白对宿主的影响被广泛研究,并且不同病原菌采取相似或不同的策略,同一种病原菌的效应蛋白又具有协同或拮抗的功能。综述了T3SS效应蛋白参与宿主细胞凋亡和焦亡信号通路过程中所发挥的功能及分子机制的最新研究进展,并进行了归纳分析,旨在为T3SS效应蛋白的深入研究提供参考和思路,从而进一步推进病原菌致病机制的研究,为防治病原菌提供理论基础。     

鼠伤寒沙门氏菌Ⅲ型分泌系统抗感染类抑制剂的筛选

【背景】肠道沙门氏菌(Salmonella enterica)是一种常见的食源性肠道致病菌,可以感染人畜并引发食物中毒、伤寒等疾病。近年来因抗生素滥用导致肠道沙门氏菌耐药性问题日益严峻,迫切需要开发新型抗感染药物。肠道沙门氏菌致病的关键在于与宿主细胞接触后可以通过Ⅲ型分泌系统(type Ⅲ secretion system, T3SS)向宿主细胞内注射效应蛋白,进而调控宿主细胞囊泡运输和免疫应答等生理活动,以方便其高效侵染宿主细胞。T3SS是一类由超过20种蛋白质组成、高度复杂的跨膜分子机器,是革兰氏阴性病原菌中普遍存在的一类蛋白质运输系统和毒力系统。在不同病原菌中,其结构与功能非常保守。位于T3SS核心跨膜区的SctV家族蛋白是T3SS中最保守的组分之一,参与T3SS能量供应和效应蛋白的分泌过程,SctV蛋白的关键氨基酸突变失活后会导致鼠伤寒沙门氏菌丧失对宿主的入侵能力。【目的】以沙门氏菌SctV家族蛋白为靶点,尝试通过虚拟筛选技术筛选与SctV胞内区相互作用的抗感染类T3SS抑制剂。【方法】结合体外相互作用分析、细菌生长曲线实验、细菌分泌实验和细胞侵染实验等对候选分子进行抑制效果的...     

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。     

副溶血弧菌Ⅲ型分泌系统(T3SS)效应蛋白及其对宿主细胞的操控北大核心CSCD

副溶血弧菌是典型的食源性病原菌,也是全球范围内引起肠胃炎的主要病原菌。针筒状的Ⅲ型分泌系统(T3SS)为该菌主要的毒力因子,细菌感染时可将其效应蛋白直接注射至宿主细胞中,通过效应蛋白操纵宿主细胞,介导毒力的发挥。多数临床分离的副溶血弧菌含有2套T3SSs,其中T3SS1分泌的效应蛋白主要通过诱导细胞自噬、变圆和裂解等过程来发挥其细胞毒性,而T3SS2分泌的效应蛋白则主要通过破坏细胞骨架和操控细胞信号传导来发挥肠毒性。本文主要对副溶血弧菌T3SSs的组成和目前已发现的效应蛋白及其对宿主细胞的操控进行介绍。该研究不仅对深入了解该菌的致病机制有重要意义,而且也为宿主细胞信号转导机制研究提供新视角。     

副溶血弧菌Ⅲ型分泌系统（T3SS）效应蛋白及其对宿主细胞的操控

副溶血弧菌是典型的食源性病原菌,也是全球范围内引起肠胃炎的主要病原菌。针筒状的Ⅲ型分泌系统(T3SS)为该菌主要的毒力因子,细菌感染时可将其效应蛋白直接注射至宿主细胞中,通过效应蛋白操纵宿主细胞,介导毒力的发挥。多数临床分离的副溶血弧菌含有2套T3SSs,其中T3SS1分泌的效应蛋白主要通过诱导细胞自噬、变圆和裂解等过程来发挥其细胞毒性,而T3SS2分泌的效应蛋白则主要通过破坏细胞骨架和操控细胞信号传导来发挥肠毒性。本文主要对副溶血弧菌T3SSs的组成和目前已发现的效应蛋白及其对宿主细胞的操控进行介绍。该研究不仅对深入了解该菌的致病机制有重要意义,而且也为宿主细胞信号转导机制研究提供新视角。     

副溶血性弧菌分泌系统在致病力中作用的研究进展

致病菌借助分泌系统将特异蛋白直接注入宿主细胞内,破坏宿主细胞内的多种信号通路,是导致细菌定殖和感染的有效途径。作为一种重要的食源性致病菌,副溶血性弧菌(Vibrio parahaemolyticus)的Ⅲ型分泌系统(Type Ⅲ secretion system,T3SS)和Ⅵ型分泌系统(Type Ⅵ secretion system,T6SS)是其对宿主细胞产生致病性的重要因素。本文综述了副溶血性弧菌T3SS和T6SS效应物在致病力中的具体作用,以及相关调控机理,为进一步了解由副溶血性弧菌导致的病症,研究其致病机理以及寻找致病性靶标提供参考。     

vcrV基因对副溶血弧菌生物学特性及III型分泌系统1效应蛋白易位的影响

【背景】副溶血弧菌(Vibrioparahaemolyticus)具有两套III型分泌系统(typeIIIsecretion system,T3SS)。T3SS1通过向宿主细胞分泌效应蛋白发挥致病作用,vcrV基因位于T3SS1编码基因簇。【目的】以vcrV基因为研究对象,探索其对副溶血弧菌生物学特性及T3SS1致病机制的影响。【方法】以副溶血弧菌POR-1株为参考菌株,利用同源重组技术构建vcrV基因缺失株ΔvcrV和回补株CΔvcrV,比较各菌株在生长性能、生物被膜形成能力、细胞黏附及细胞毒性等生物学特性的差异,应用Western Blot检测T3SS1诱导条件下POR-1、ΔvcrV和CΔvcrV等菌株效应蛋白分泌量,进一步利用具有过表达载体pMMB207-vp1683-CyaA的各菌株侵染HeLa细胞,通过Western Blot检测细胞内效应蛋白VopR(Vp1683)的易位量。【结果】与基础菌株POR-1相比,缺失vcrV基因不影响副溶血弧菌的生长性能、生物被膜形成能力及细胞黏附等生物学特性,显著降低了对HeLa细胞的毒性作用,具有过表达载体的POR-1、ΔvcrV和CΔv...     

沙门菌致病岛2 Ⅲ型分泌系统研究进展

沙门菌(Salmonella)是革兰氏阴性的兼性胞内菌,可引起其广泛宿主的一系列疾病,严重时可导致全身性感染,威胁生命安全。沙门菌致病岛2(SPI2)是与沙门菌全身性感染密切相关的重要毒力基因簇,其编码的Ⅲ型分泌系统2(T3SS2)在沙门菌侵入宿主细胞后开始组装合成,经该装置分泌的多种效应蛋白对沙门菌在宿主细胞内的生存和增殖起着重要作用。近些年来,与沙门菌T3SS2相关的研究一直都是病原微生物领域关注的焦点之一。本文简要综述了SPI2的基因特征、SPI2基因表达的调控、T3SS2的结构和组成、T3SS2的效应蛋白及与T3SS2相关的疫苗研究等方面的主要研究进展。     

沙门菌毒力效应蛋白对宿主NF-κB信号通路的调控

沙门菌(Salmonella)通过向宿主细胞分泌毒力效应蛋白(effector protein)来调控细胞内一系列的信号传导通路,从而有利于沙门菌的侵染和繁殖。NF-κB信号通路在宿主对病原菌的炎症反应及免疫应答中发挥着重要的作用,也是很多毒力效应蛋白调控的靶点。沙门菌致病岛(Salmonella pathogenicity island,SPI)-1上的毒力效应蛋白Sip A、Sop E、Sop E2和Sop B都能激活宿主细胞的NF-κB信号通路,而毒力效应蛋白Spt P、Avr A、Ssp H1以及SPI-2上的Sse L能有效地抑制NF-κB信号通路。研究这些毒力效应蛋白对NF-κB信号通路的时相调控和协同作用,将进一步揭示沙门菌的致病机制。     

十字花科黑腐病菌III型效应物XopXccR1植物亚细胞定位

[目的] 植物病原细菌通过III型分泌系统（type III secretion system,T3SS）将III型效应物（type III secreted effectors,T3SEs）分泌转运到宿主细胞的不同位点上,进而行使不同的致病功能。本研究旨在确定Xcc 8004 III型效应物中分子量最大的蛋白XopXccR1在植物中的亚细胞定位。[方法] 利用生物信息学方法分析XopXccR1的跨膜信息。通过同源重组方法将XopXccR1全长、N端（1–1220 aa）和C端（1221–2030 aa）分别克隆到植物表达载体pCAMBIA-2300-35S：：EGFP上,利用根癌农杆菌介导的瞬时表达浸染本生烟,通过激光共聚焦显微镜观察亚细胞定位结果。[结果] XopXccR1全长和N端定位在本生烟细胞膜上,而C端定位在细胞质中。[结论] XopXccR1的N端与C端可能分别存在定位信号,N端信号主导全长蛋白的最终定位。     

青枯菌三型分泌系统研究进展

摘要:青枯菌(Ralstonia solanacearum)可导致多种重要经济作物毁灭性枯萎(bacterial wilt,又称青枯病),是世界上分布最广、危害最严重的十大植物病原细菌之一。注射器状的三型分泌系统(Type III secretion system)是青枯菌的一个决定性致病因子,青枯菌利用T3SS向寄主细胞中注射大量效应蛋白(Type III effectors)来抑制寄 主的免疫反应,从而引起寄主感病。本文围绕近年来有关青枯菌T3SS 遗传特性、表达调控、效应蛋白功能等方面最新进展进行综述,为全面了解青枯菌致病机理和植物细菌病害的防治提供新思路。     

细菌Ⅵ型分泌系统效应蛋白的装配及功能的研究进展

蛋白分泌作为细胞之间传递信号的途径之一,在微生物生存竞争中也扮演着重要的角色。革兰氏阴性菌可以通过Ⅵ型分泌系统(type Ⅵ secretion system, T6SS)将效应蛋白传递至胞外或原核和真核微生物中,从而介导微生物间的竞争或宿主-细菌的相互作用,最终建立竞争优势。本文主要总结了T6SS的结构与组成,并重点对效应蛋白的装配以及其与免疫蛋白的作用机制的研究进展进行阐述,为以后靶向T6SS抗菌药物的研制提供新思路。     

NLRP3炎症体与肠道疾病

Nod样受体蛋白3(Nod-like receptor protein 3,NLRP3)炎症体是机体先天免疫的重要感受器,通过诱导炎症反应和细胞焦亡参与宿主免疫防御,并在维持肠道稳态方面发挥重要作用。近年来,NLRP3炎症体在放射性肠炎、炎症性肠病、结直肠癌和其他肠道疾病中的作用引起临床医生与科研人员的广泛关注。本文就NLRP3炎症体的激活机制和其在肠道疾病中的作用机制进行综述,旨在为临床治疗提供新的靶点与思路。     

核糖体蛋白SA介导猪链球菌2型毒力因子烯醇化酶损伤宿主细胞线粒体

【背景】正常生理状况下核糖体蛋白SA (ribosomal protein SA, RPSA)主要在细胞内表达,参与多种细胞功能。在发生感染性疾病时,RPSA往往会异位于胞膜,介导微生物的感染。【目的】全面揭示RPSA在猪链球菌2型(Streptococcus suis serotype 2, SS2)感染宿主过程中的作用。【方法】首先利用本课题组已有的脑脊液和血清蛋白组学数据库(SS2脑膜炎感染模型的仔猪和健康仔猪),借助生物信息学手段分别筛选脑脊液和血清中的差异表达蛋白(differentially expressed proteins, DEPs),并对其涉及的信号通路进行分析。通过体外烯醇化酶(enolase, ENO)刺激宿主细胞,检测宿主细胞线粒体膜电位、钙离子含量和活性氧(reactive oxygen species, ROS)等指标变化,揭示RPSA介导SS2-ENO对宿主细胞主要能量细胞器——线粒体功能的影响。【结果】生物信息学揭示SS2感染宿主后,RPSA和相关蛋白显著富集在代谢和糖酵解/糖异生等能量有关通路。SS2-ENO刺激导致宿主细胞线粒体膜电位下降、钙离子和ROS水平升高。封闭RPSA后缓解了ENO对线粒体膜电位、细胞活性氧和细胞内钙离子含量的影响。【结论】RPSA介导SS2毒力因子ENO损伤宿主细胞线粒体功能。本研究丰富了SS2感染时RPSA的作用机制,为SS2脑膜炎疾病的防治提供了理论基础。     

青枯劳尔氏菌多基因家族III型效应蛋白在植物病害发展及防御系统中的作用

青枯劳尔氏菌是导致多种重要经济作物毁灭性枯萎（bacterial wilt）的一种土传病害,严重危害热带和亚热带地区食品安全。该细菌通过III型分泌系统（T3SS）向寄主细胞注射大量效应蛋白（T3Es）。效应蛋白是把双刃剑,既可诱导植物感病,又能激活植物防御系统。具有特殊重复结构的效应蛋白被归类成多基因家族,各家族成员协同致病,但其分子机制尚不清楚。本文围绕近年来有关多基因家族效应蛋白结构、功能和致病性等方面最新进展进行综述,为青枯菌致病机理和病害防治提供新思路。     

病原菌效应蛋白翻译后修饰宿主免疫防御通路

病原菌效应蛋白破坏宿主细胞的正常信号转导是病原菌和宿主相互作用的重要体现.效应蛋白往往具有独特的生化活性,针对宿主细胞内与抗细菌感染相关的重要通路进行阻断.近年来,在病原菌效应蛋白作用机制的研究中,人们发现了几种由效应蛋白介导的全新的蛋白质翻译后修饰.OspF(outer Shigella protein F)效应蛋白家族具有磷酸化苏氨酸裂合酶活性,通过"消去"修饰和失活宿主MAPK激酶.NleE(non-LEE encoded effector E)效应蛋白则通过半胱氨酸甲基化修饰来抑制感染诱导NF-κB炎症通路的激活.NleB(non-LEEencoded effectorB)蛋白抑制宿主的死亡信号通路,则依赖于其N-乙酰葡萄糖胺转移酶活性介导的对死亡结构域蛋白的精氨酸糖基化修饰.而VopS(Vibrio outer protein S)和IbpA(Immunoglobulin-binding protein A)等含有Fic结构域的蛋白,则可以将AMP基团转移到Rho家族小G蛋白的保守苏氨酸或酪氨酸上,导致小G蛋白的失活和肌动蛋白细胞骨架的紊乱,从而引起细胞毒性.以上效应蛋白作用机制及生化活性的阐明,有助于全方位了解病原菌的致病毒力机制,也开辟了蛋白质翻译后修饰介导病原-宿主相互作用研究的新方向,同时对真核生物的信号转导研究也具有重要指导意义.     

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。     

丁香假单胞菌中的III型分泌系统及其调控机制研究进展

丁香假单胞菌(Pseudomonas syringae)是引起许多作物病害的一种革兰氏阴性病原细菌。该细菌入侵寄主植物细胞主要通过其III型分泌系统(type III secretion system,T3SS)将效应蛋白转入到寄主真核细胞内,抑制寄主免疫功能,以达到成功侵染和定殖的目的。III型分泌系统的主调控因子RhpR/S通过感受环境信号的变化直接调控hrpR/S及其他毒力相关通路。同时III型分泌系统基因的表达也受到其他调控因子的影响,包括σ因子HrpL、双组分系统GacA/S、Lon蛋白酶、第二信使分子和环境信号等。本文在简要介绍丁香假单胞菌III型分泌系统组成和功能的基础上,综述丁香假单胞菌III型分泌系统调控机制的最新研究进展,以期为深入探究病原菌的致病机制提供参考和思路。     

从效应蛋白视角看革兰氏阴性细菌VI型蛋白分泌系统底物转运机理

蛋白质分泌系统是细菌与外界交流的重要工具。革兰氏阴性细菌的Ⅵ型蛋白分泌系统(T6SS)可以转运分泌蛋白至细菌和真核细胞内,在菌间竞争中发挥重要作用,是细菌的一种重要的生存适应性武器。分泌蛋白主要包括起到运载作用的结构蛋白和有细胞毒性的效应蛋白这两类。本文主要从效应蛋白的视角讨论T6SS如何识别并转运效应蛋白的作用机理,回顾了以VgrG和PAAR为端部载体蛋白的转运途径、依赖端部运输的效应蛋白、T6SS伴侣蛋白等重要发现的背景和过程,并综述了T6SS分泌途径的新进展。