细菌三型分泌蛋白序列的分段特征提取研究

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嗜水气单胞菌Ⅲ型分泌系统研究进展

嗜水气单胞菌Ⅲ型分泌系统研究进展

嗜水气单胞菌Ⅲ型分泌系统研究进展王娜;张小军;刘永杰;陆承平【摘要】主要对嗜水气单胞菌Ⅲ型分泌系统、效应蛋白及其致病机理等方面的研究进展进行了综述.细菌分泌系统的发现是近年来细菌致病机制研究的重要进展,许多革兰氏阴性细菌借助于细菌的分泌系统,分泌出毒性因子和效应蛋白,与寄主进行分子交流.【期刊名称】《河北科技师范学院学报》【年(卷),期】2011(025)001【总页数】4页(P21-24)【关键词】嗜水气单胞菌;Ⅲ型分泌系统;效应蛋白;研究进展【作者】王娜;张小军;刘永杰;陆承平【作者单位】南京农业大学动物医学院,江苏南京,210095;南京农业大学动物医学院,江苏南京,210095;南京农业大学动物医学院,江苏南京,210095;南京农业大学动物医学院,江苏南京,210095【正文语种】中文【中图分类】S852.61嗜水气单胞菌(Aeromonas hyd rophila),作为气单胞菌的模式种,隶属于气单胞菌科(Aermonadaceae)气单胞菌属(Aeromonas),为嗜温、有动力的气单胞菌群[1]。

该菌普遍存在于淡水、污水、淤泥、土壤和人类粪便中,对水产动物、畜禽和人类均有致病性,可导致鱼类的爆发性败血症,已给我国渔业生产带来相当大的经济损失。

人类感染该菌可引起胃肠炎、腹膜炎、败血症等[1,2],是一种典型的人—兽—鱼共患病病原,其致病作用已成为当今公共卫生关注的问题。

现普遍认为嗜水气单胞菌的致病性与其产生的毒力因子密切相关。

已知的致病因子主要有外毒素(气溶素、溶血素和细胞毒性肠毒素等)、胞外蛋白酶(丝氨酸蛋白酶、核酶和淀粉酶等)、结构蛋白(转铁蛋白、S层蛋白、外膜蛋白和菌毛等)和信号相关蛋白(如分泌系统蛋白等)。

细菌分泌系统的发现是近年来细菌致病机制研究的重要进展。

致病菌为了在宿主体内生存、繁殖和扩散,必须分泌一些蛋白性质的毒力因子;而一些非致病菌为了适应其生活环境,也向外分泌一些蛋白质。

细菌III型分泌系统

细菌III型分泌系统

认为T3SS和鞭毛系统同源,示意图如下
三、Ⅲ型分泌系统分泌机制及调控

细菌的 Ⅲ 型分泌系 统是一步性分泌 , 是 sec不依赖性的所分 泌的效应蛋白不在 胞浆间隙中停留 , 也 不被切割 , 直接从胞 质输送到细胞表面。 Ⅲ型分泌系统的分 泌信号长期以来被 认为是位于分泌蛋 白的 N端的 15~20 个氨基酸。
分泌过程的翻译后调控与系统中刺激这个调控的生理信号和与宿主因子 的接触有关。 •分泌蛋白识别注 射装置的机制很 复杂,需要多种 信号肽、分子伴 侣 ( 伴侣蛋白)和 辅助蛋白的帮助。 在这些蛋白的帮 助 下分泌蛋白才 能从直接从细菌 的胞质中分泌到 细 胞外。
•其中,T3SS注射装置对分泌效应蛋白的调节具有一定的选择性。T3SS注射 装置只允许少量的分泌蛋白通过。分泌蛋白必须 正确识别和通过不同的注射 装置。分泌蛋白首先识别 注射装置的开口,然后开始伸展通过狭窄的注射装 置口,进入宿主细胞后形成效应蛋白。

Psic A、Sicp 编码Ⅲ型分泌 系统
动、植物致病菌的Ⅲ型分 泌系统有许多高度保守的 主要结构成分 ,由20种以 上的蛋白质组成,是所有 已知蛋白分泌系统中最复 杂的;在分泌中,不同的 蛋白发挥各自的功能。 Ⅲ型分泌系统的组分包括: 分泌蛋白质、伴侣蛋白、 分泌器蛋白和调节蛋白。

T3SS模型图
细菌Ⅲ型分泌系统
安徽农业大学预防兽医学 11720695 杨骁
主要内容
一、Ⅲ型分泌系统的概述 二、Ⅲ型分泌系统的结构和组成 三、Ⅲ型分泌系统分泌机制 四、Ⅲ型分泌系统与细菌致病性 五、Ⅲ型分泌系统的特点 六、Ⅲ型分泌系统的展望

一、细菌分泌系统的概述

细菌分泌系统的发现,是近年来细菌致病机制研 究的重要进展。 致病菌为了在宿主体内生存、 繁殖和扩散, 必须 分泌一些蛋白性质的毒力因子; 而一些非致病菌 为了适应其生活环境, 也向外分泌一些蛋白质。

中国沿海新报道的三种产毒拟菱形藻

中国沿海新报道的三种产毒拟菱形藻

doi: 10.7541/2018.130中国沿海新报道的三种产毒拟菱形藻董焕嫦1, 2黄春秀1, 2李扬1, 2(1. 华南师范大学生命科学学院,广州市亚热带生物多样性与环境生物监测重点实验室,广州 510631; 2. 华南师范大学生命科学学院,广东省水产健康安全养殖重点实验室,广州 510631)摘要: 为了明确我国海域拟菱形藻属(Pseudo-nitzschia)物种的产毒特征, 从中国沿海建立了15个拟菱形藻单克隆培养株系, 利用高效液相色谱-质谱联用法对其多莫酸特征进行检测, 在10个株系中检测到多莫酸。

结合光学显微镜下的群体特征和透射电镜下的超微形态学特征, 以及基于核糖体转录间隔区的分子系统学数据, 确认上述10个产毒株系分别隶属于3个物种:尖细拟菱形藻P. cuspidata、伪柔弱拟菱形藻P. pseudodelica-tissima、伪善拟菱形藻P. fraudulenta, 其中伪善拟菱形藻是我国的新记录种。

建立尖细拟菱形藻的11个尖细拟菱形藻株系, 其中3个株系未检出多莫酸, 其余8个株系有检出, 单细胞产毒水平为0.4—5.5 fg。

建立伪柔弱拟菱形藻株系2个, 1个未检出多莫酸, 另1个株系的单细胞产毒量为1 fg。

建立伪善拟菱形藻株系2个, 纯种培养株系均未检出多莫酸。

利用卤虫(Artemia salina)对部分藻株进行混培诱导, 其中尖细拟菱形藻(MC4049)和伪柔弱拟菱形藻(MC3015)的产毒水平略有下降, 单细胞产毒水平分别由2、1 fg降至0.2、0.4 fg, 而伪善拟菱形藻(MC4074)的产毒能力则有显著改变, 单细胞产毒水平由未检出上升至17.5 fg。

研究丰富了我国产毒拟菱形藻的物种多样性, 明确了其物种信息和产毒水平, 可为后续深入研究提供基础数据。

关键词: 拟菱形藻; 多莫酸; 物种多样性; 形态; 核糖体转录间隔区; 卤虫中图分类号: Q949.27 文献标识码: A 文章编号: 1000-3207(2018)05-1057-09拟菱形藻属(Pseudo-nitzschia Peragallo)物种是全球近岸水域广布的浮游硅藻, 因部分物种能够产生记忆缺失性贝毒(Amnesic Shellfish Poisoning, ASP)—多莫酸(Domoic acid, DA)而备受关注[1, 2]。

大丽轮枝菌分泌蛋白提取方法比较_肖红利

大丽轮枝菌分泌蛋白提取方法比较_肖红利

中国农业科学 2014,47(12):2348-2356Scientia Agricultura Sinica doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2014.12.007大丽轮枝菌分泌蛋白提取方法比较肖红利,桂月晶,祁伟彦,陈捷胤,李 蕾,徐 明,戴小枫(中国农业科学院农产品加工研究所,北京 100193)摘要:【目的】采用超滤法(UF)、三氯乙酸沉淀法(TCA)、离子交换富集法(IEX)分别从大丽轮枝菌(Verticillium dahliae)高致病性菌株VdG1培养上清液中提取分泌蛋白,对提取样品进行质谱鉴定。

寻找适合大丽轮枝菌分泌蛋白的提取方法,为大丽轮枝菌分泌蛋白组深入研究奠定基础。

挖掘大丽轮枝菌分泌蛋白中潜在的致病相关蛋白,为其深入功能验证及致病机理研究提供平台。

【方法】3种方法提取大丽轮枝菌VdG1分泌蛋白,shot-gun方法进行质谱鉴定。

利用生物信息学软件WoLFPSORT、SignalP、TMHMM、PHOBIUS对其中经典分泌蛋白进行预测。

通过CAZy和PHI数据库进行经典分泌蛋白中碳水化合物水解酶(CAZy)和病原菌寄主互作因子(PHI)注释,BLASTp软件进行RxLx、LysM、Cys Pattern等模体蛋白比对分析。

提取的蛋白样品接种感病棉种(军棉1号)进行样品生物学活性及致病性检测。

【结果】TCA法、IEX法和UF法制备大丽轮枝菌分泌蛋白,其提取效率分别为1.18、0.96和0.56 mg·L-1。

SDS-PAGE电泳检测显示UF法提取的蛋白样品条带少而模糊。

而TCA法和IEX法提取的蛋白样品条带较多,样品的纯度也较高;经生物信息学软件预测分析,提取的蛋白样品中含有经典分泌蛋白分别为124、112和75个;质谱鉴定的分泌蛋白中含有潜在致病因子分别为98、85和57个;另外,IEX法制备大丽轮枝菌分泌蛋白效果较好,具有小分子偏好性,且能够保持样品的生物学活性,该蛋白样品接种棉花叶片能够引起萎蔫、坏死的症状。

铜绿假单胞菌Ⅲ型分泌系统的研究进展

铜绿假单胞菌Ⅲ型分泌系统的研究进展
to
the
pathological changes of
escape
degradation of immune cells.
Research T3SS could help
to
clarify the pathogenesis of P5P“dD聍lo行口5
nPr“gi玎05“,and more importantly,to provide new ideals for clinical treatment and drug development. Keywords:PsP“do,村。村ns nPr“g z艴05d;TSSS;pathogenesis;T3SS
CF)患者,是其致死的重要原因。在机械性气道损 伤、免疫抑制或患有艾滋病、肿瘤的患者常常引起急 性肺炎。目前已知,Ⅲ型分泌系统(typeⅢsecre—
tion
system,T3SS)是造成真核细胞损伤的决定性
毒力因素,它是一针管样结构,能够直接将效应蛋白 输入宿主细胞,并受到多系统复杂而精细的调控。 本文将近几年来有关铜绿假单胞菌Ⅲ型分泌系统的 相关研究做一简要综述,以期为铜绿假单胞菌的治 疗策略提供新思路。

T3SS的调控
铜绿假单胞菌T3SS的表达与环境条件密切相 关,其中与宿主细胞接触和低钙浓度是诱导其相关 基因表达的两个重要条件。代谢压力、DNA损伤、 高钙等不利环境则抑制T3SS的表达。针对不同环 境做出不同反应不仅有利于细菌节省能源,而且适 时表达T3SS有利于减少抗体产生,逃避宿主免疫 系统攻击。铜绿假单胞菌接受环境信号后T3Ss表 达的调控主要表现在蛋白质的调控和T3SS装置的 装配调控两方面。至于其接受环境信号后T3Ss如 何启动,目前还不十分清楚。

细菌III型分泌系统

细菌III型分泌系统

分泌器蛋白:不同三型
1) 内膜转运蛋白的Lcr D家族, 可形成一个中央通道; 2) 细胞质ATP酶Ysc N家族,其同源性蛋白在已知的细菌、 真核、
古细菌三型分泌系统中均存在; 3) Ysc O、 Ysc P及同源蛋白这个位点被氨基酸同源性小或 无的基因
所占据; 4) Ysc F、 Ysc l 、Ysc K , Ysc L家族有完全的亲水特性, 可能位于
细胞质; 5 ) Yop N 及同源性蛋白位于细菌表面,在钙离子存在条件下以及不
接触真核细胞时,通道关闭; 6) Ysc C家族及其同源性蛋白是形成通道使分泌蛋白穿过外膜;
7)形成鞭毛的成分等。
I、Ⅲ型分泌系统是sec不依赖性的,Ⅱ、Ⅳ型是sec依赖性的。
现已发现的Ⅲ型分泌系统 主要存在于耶尔森氏菌 ( Yersinieae ) 、肠炎 沙门氏菌 ( Salmonella enterica) 、志贺氏菌 ( Shigella) 、埃希氏大 肠杆菌 ( Escherichia coli )等;
目前认为革兰氏阴性菌的分 泌系统有 5个类型, 即 Ι~ V 型,均由一些具有特殊功能 的蛋白质、 多肽组成。另 外 ,第五种大分子分泌途径 和质粒的接合转移有关。
IV型
根据是否依赖信号肽 ( signal sequence ,sec)的特点,可将其 分为 sec依赖性和sec不依赖性 两类。
细菌Ⅲ型分泌系统
安徽农业大学预防兽医学 11720695 杨骁
主要内容
一、Ⅲ型分泌系统的概述 二、Ⅲ型分泌系统的结构和组成 三、Ⅲ型分泌系统分泌机制 四、Ⅲ型分泌系统与细菌致病性 五、Ⅲ型分泌系统的特点 六、Ⅲ型分泌系统的展望
一、细菌分泌系统的概述

2009年度南京师范大学国家自然科学基金资助项目清单

2009年度南京师范大学国家自然科学基金资助项目清单

2009年度南京师范大学国家自然科学基金资助项目清单学院姓名申请项目名称资助类别金额(万元)数科院(6项)纪春岗L-函数,二次域以及其它数论问题面上项目27魏加群有限维猜测及其相关问题与理论研究面上项目24陈二才动力系统中的拓扑压与维数理论面上项目26曹海涛二维光正交码及相关设计的研究面上项目25王丽大型稀疏非对称线性方程组的预处理及高效算法研究面上项目26赫海龙辛几何中的开“格罗莫夫-威腾”不变量青年基金16物科院(4项)童培庆准周期与非周期系统的若干动力学和相关问题的研究面上项目34马青玉基于声偶极振动矢量的磁感应磁声衍射层析成像技术研究面上项目36肖振军B介子物理高阶QCD修正计算和唯象研究面上项目36张宁异型(复合)铁磁∕铁电复合材料中的电致变磁导效应与微振发电面上项目42化科院(7项)黄晓华稀土作用于辣根细胞膜的若干生物无机化学行为研究面上项目35孙培培高活性纳米金属的制备及其催化有机反应的研究面上项目35魏少华酞菁/二氧化硅靶向给药体系的构建及其光动力活性研究面上项目35杨维本不同结构吸附树脂对典型抗生素类有机物的吸附行为与机理面上项目36韩敏金属纳米晶的可控合成、组装及多功能异质纳米结构的构筑青年基金18李卉卉环境中有机污染物分子与人类肿瘤相关DNA作用机制的研究青年基金19张卉纳米界面上蛋白质构象及其电化学性能青年基金20生科院(11项)陈双林黏菌代表种的DNA标识区段及遗传多样性的研究面上项目25戴亦军不同共代谢基质控制嗜麦芽寡养单胞菌的吡虫啉代谢途径的机理研究面上项目35邵蔚蓝一株嗜冷菌及镶嵌其细胞壁的大型颗粒的研究面上项目35蒋国芳黄脊雷篦蝗的种群遗传结构和系统地理格局研究面上项目31马飞脊椎动物miRNA基因的起源与进化分析面上项目32杨州微囊藻表型转化的野外原位研究面上项目32戴传超广谱植物内生菌优化花生连作土壤微生物区系的研究面上项目30陈龙镉激活神经细胞mTOR通路诱导凋亡及雷帕霉素靶向调控抗凋亡分子机理面上项目31陈华群内皮细胞肌球蛋白轻链激酶调节小鼠肾脏发育及其机制面上项目31裴建军嗜热厌氧乙醇杆菌中还原力感应蛋白介导乙醇代谢调控的分子机理青年基金20陈玉清抗菌肽CM4对癌细胞与正常细胞的选择性与机理青年基金20地科院(17项)汤国安基于DEM的黄土高原地貌形态空间格局研究重点项目150汪涛基于知识网络视角的高科技园区产业空间集聚研究——以苏南为例面上项目30黄震方基于文化视角的区域旅游发展机制与模式研究——以长江三角洲地区为例面上项目30方斌我国东部地区耕地利用的综合优化模式研究——以浙江省浦江县为例面上项目30李云梅面向湖泊水色遥感的多源数据融合与生成研究面上项目35刘学军融合地形结构的DEM质量分析研究面上项目35张雪英面向GIS的文本空间关系解析机制研究面上项目35赵媛中国石油资源流动空间格局演化规律与形成机制研究面上项目36吴江滢辽宁暖和洞年纹层状石笋全新世东亚季风气候记录与驱动机制研究面上项目49张茂恒中更新世以来大九湖盆地泥炭沉积的气候地层学研究面上项目50刘金娥互花米草对苏北盐沼沉积物有机碳库功能格局影响机理面上项目49齐相贞不同繁殖方式的外来入侵植物的扩散机制研究青年基金18周年兴旅游地景观格局演变机制及优化研究:以武陵源为例青年基金18刘会玉植物入侵对不同尺度栖息地时空变异的响应及其预测青年基金20杨昕基于DEM的黄土高原流域边界剖面谱研究青年基金18吴明光基于庞加莱对偶的三维自由拓扑模型青年基金18张卡基于非下采样Contourlet变换的多源影像自动匹配方法研究青年基金18电自院(1项)田恩刚网络控制系统的随机建模、分析与综合面上项目19动院(2项)杨宏旻烟气中单质汞的等离子放电协同光催化氧化特性研究面上项目30王延华生态土壤污水处理系统温室气体的量化和产生机制研究—太湖流域为例面上项目20请项目主持人按照国家自然科学基金项目及经费管理办法,填报项目计划书。

致病菌Ⅲ型分泌系统特有效应蛋白的预测及其特有模体分析

致病菌Ⅲ型分泌系统特有效应蛋白的预测及其特有模体分析

致病菌Ⅲ型分泌系统特有效应蛋白的预测及其特有模体分析刘颖;王涛;王尚;王静;高志贤;牛超【期刊名称】《解放军预防医学杂志》【年(卷),期】2016(34)2【摘要】目的对病原菌Ⅲ型分泌系统(TTSS)效应蛋白在非致病菌中进行直系同源基因预测,以获得病原菌Ⅲ型分泌系统特有效应蛋白,并进一步对特有效应蛋白模体构成进行分析,旨在更深入地认识TTSS效应蛋白,为理论研究和生物学实验提供参考。

方法利用彼此最佳blast方法对效应蛋白在构建的非致病性细菌蛋白质数据库中进行直系同源基因预测,并利用Inter Pro Scan对预测获得的特有效应蛋白序列进行模体搜索分析。

结果在49个收集整理的致病菌Ⅲ型分泌系统效应蛋白序列中,有18个效应蛋白在非致病菌中存在直系同源基因,31个效应蛋白(即TTSS特有效应蛋白)在非致病菌中没有直系同源基因;对31个Ⅲ型分泌系统特有效应蛋白序列进行模体分析,获得了12个效应蛋白特有模体。

结论 31个致病菌Ⅲ型分泌系统特有效应蛋白序列的获得,为更精确地在致病性细菌基因组内预测获得新的效应蛋白序列奠定了基础;12个效应蛋白特有模体的获得及其基因本体注释分析进一步理解了效应蛋白的作用机制。

【总页数】4页(P152-154)【关键词】Ⅲ型分泌系统(TTSS);效应蛋白;模体【作者】刘颖;王涛;王尚;王静;高志贤;牛超【作者单位】军事医学科学院卫生学环境医学研究所【正文语种】中文【中图分类】R96;S85【相关文献】1.基于生物信息学的致病菌特有基因预测及分析 [J], 牛超;王月兰;岳俊杰;程义勇;高志贤;梁龙2.致病菌Ⅲ型分泌系统分子伴侣序列保守性分析及新伴侣的预测 [J], 汪莉;王玉民;汪琼;郭志云;梁龙;黄培堂3.细菌外毒素序列中特有模体的识别及其基因本体注释分析 [J], 牛超;王月兰;岳俊杰;宁保安;高志贤;梁龙4.迟钝爱德华氏菌Ⅲ型分泌系统效应蛋白功能域预测 [J],5.10种预测的鹦鹉热衣原体Ⅲ型分泌系统效应蛋白的定位分析 [J], 伍海英;唐婷;张旭;潘奕良;郭壮;全淑芬;陈丽丽因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

细菌的Ⅲ型和Ⅳ型分泌系统

细菌的Ⅲ型和Ⅳ型分泌系统

细菌的Ⅲ型和Ⅳ型分泌系统
吴琛耘;吴建和;刘晶星
【期刊名称】《微生物与感染》
【年(卷),期】2004(027)002
【摘要】细菌拥有很多分泌系统,通过这些系统,许多分泌性蛋白和外露蛋白被输送到菌体细胞外,与宿主细胞发生相互作用而发挥其毒性.革兰阴性菌拥有5型蛋白分泌系统,其中Ⅲ型和Ⅳ型分泌系统与细菌的致病性密切相关,正日益受到各方学者的关注.本文对细菌Ⅲ型和Ⅳ型分泌系统的组成、结构和功能等进行概述.
【总页数】3页(P19-21)
【作者】吴琛耘;吴建和;刘晶星
【作者单位】上海第二医科大学病原生物学教研室;上海第二医科大学病原生物学教研室;上海第二医科大学病原生物学教研室
【正文语种】中文
【中图分类】R378
【相关文献】
1.细菌Ⅵ型分泌系统Hcp与VgrG蛋白的共进化分析 [J], 牛苗静;谢清标;李婷;李春霞;陈银华;陶均
2.细菌Ⅲ型分泌系统及其效应蛋白致病性研究进展 [J], 陆彭磊; 蔡少平
3.细菌Ⅷ型分泌系统的研究进展 [J], 王奕婷;张东;许姝;段强德;朱国强
4.细菌Ⅳ型分泌系统的研究进展 [J], 于雪荞;沈瀚;曹小利
5.细菌第六型分泌系统介导的杀细菌效应在高等真核生物体内的激活 [J],
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基于序列深度学习的Ⅲ型分泌效应子预测

基于序列深度学习的Ⅲ型分泌效应子预测

基于序列深度学习的Ⅲ型分泌效应子预测
唐贤俊;王顺芳
【期刊名称】《计算机工程与设计》
【年(卷),期】2022(43)8
【摘要】为理解Ⅲ型分泌系统(T3SS)对致病机理的重要性,针对其表现出的高度序列多样性,提出基于序列深度学习的Ⅲ型分泌效应子预测方法。

利用两级卷积神经网络实现对蛋白质序列功能域的检测,用双向长短时记忆神经网络识别长期依赖关系,用二进制交叉熵评价神经网络质量。

在数据集上将五折交叉验证的结果与其它算法进行比较,验证了该方法能够有效提高预测Ⅲ型分泌效应子的准确率。

【总页数】7页(P2197-2203)
【作者】唐贤俊;王顺芳
【作者单位】云南大学信息学院
【正文语种】中文
【中图分类】TP391
【相关文献】
1.基于序列信息预测内含子保留型可变剪接
2.致病菌Ⅲ型分泌系统分子伴侣序列保守性分析及新伴侣的预测
3.布鲁氏茵Ⅳ型分泌系统效应子VceC功能的初步研究
4.基于混合型深度学习模型的电站锅炉飞灰质量浓度超短期时间序列预测
5.棘孢木霉分泌蛋白和效应子的预测及分析
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细菌Ⅲ型分泌系统及其效应蛋白致病性研究进展

细菌Ⅲ型分泌系统及其效应蛋白致病性研究进展

㊀2020,36(3)中国人兽共患病学报C h i n e s e J o u r n a l o f Z o o n o s e sD O I :10.3969/j.i s s n .1002-2694.2019.00.148 综㊀述细菌I I I 型分泌系统及其效应蛋白致病性研究进展陆彭磊,蔡少平虹口区卫生计划生育委员会医学科研课题(N o .虹卫1703G05)通讯作者:陆彭磊,E m a i l :l u p e n gl e i 45@o u t l o o k .c o m ;O R C I D :0000G0002G1057G4150作者单位:上海中医药大学附属上海市中西医结合医院,上海㊀200082摘㊀要:细菌I I I 型分泌系统(T 3S S)是细菌分泌毒力因子的重要分泌系统之一,也是抗菌药物抑制细菌繁殖生长的有效靶标.细菌I I I 型分泌系统是革兰阴性菌不断进化而来的毒力决定簇之一,是细菌在长期进化中逐渐形成的入侵宿主细胞的特异性机制.近几年对T 3S S 结构㊁装配和致病作用的深入研究取得重大的突破.细菌I I I 型分泌系统的致病机制和蛋白细胞结构装置对疾病的预防和控制有着重要的意义.关键词:细菌I I I 型分泌系统细菌;效应蛋白;研究进展中图分类号:R 446.5㊀㊀㊀文献标识码:A ㊀㊀㊀文章编号:1002-2694(2020)03-0245-05A d v a n c e s i n t h e p a t h o g e n i c i t y o f b a c t e r i a l t y pe I I I s e c r e t o r y s ys t e ma n d i t s e f f e c t i v e p r o t e i n s L U P e n g Gl e i ,C A I S h a o Gp i n g(S h a n g h a i I n t e g r a t e dC h i n e s e a n d W e s t e r n M e d i c i n eH o s pi t a l ,S h a n g h a iU n i v e r s i t y o f T r a d i t i o n a lC h i n e s eM e d i c i n e ,S h a n gh a i 200082,C h i n a )A b s t r a c t :B a c t e r i a l t y p e I I I s e c r e t o r y s y s t e m (T 3S S )i so n eo f t h e i m p o r t a n t s e c r e t o r y s ys t e m s f o rb a c t e r i a l s e c r e t i o no f v i r u l e n c e f a c t o r s ,a n d i t a l s o i sa ne f f e c t i v e t a r g e t f o ra n t i b i o t i c s t o i n h i b i tb a c t e r i a l r e p r o d u c t i o n .B a c t e r i a l t y p e I I I s e c r e t o r ys y s t e mi s o n e o f t h e d e t e r m i n a n t s o f v i r u l e n c e e v o l v e db y G r a m Gn e g a t i v eb a c t e r i a .I t i s a s p e c i f i cm e c h a n i s mf o r b a c t e r i a t o i n Gv a d e h o s t c e l l s i n l o n g Gt e r me v o l u t i o n .I n r e c e n t y e a r s ,g r e a t b r e a k t h r o u g h s h a v e b e e nm a d e i n t h e i n Gd e p t h s t u d y of t h e s t r u c Gt u r e ,a s s e m b l y a n d p a t h og e n i c i t y o fT 3S S .P a th o g e ni cm e c h a n i s ma n d p r o t e i n c e l l s t r u c t u r e o f b a c t e r i a l t y p e I I I s e c r e t o r y s y s Gt e ma r e o f g r e a t s i gn i f i c a n c e f o r d i s e a s e p r e v e n t i o na n d c o n t r o l .K e yw o r d s :b a c t e r i a lT y p e I I I s e c r e t i o n s y s t e m ;e f f e c t o r p r o t e i n ;a d v a n c e S u p p o r t e db y t h e M e d i c a lR e s e a r c h T o p i c so f t h e H e a l t ha n dF a m i l y P l a n n i n g C o mm i s s i o no f H o n g k o u D i s t r i c t (N o .h o n g Gw e i 1703G05)C o r r e s p o n d i n g a u t h o r :L uP e n g Gl e i ,E m a i l :l u p e n g l e i 45@o u t l o o k .c o m ㊀㊀近年来,人们发现,细菌为了适应宿主体内的生存环境,更好地在宿主体内生长繁殖,通常需要分泌一些毒力因子或毒力相关性蛋白以创造适宜自身生存的环境.细菌因此进化出许多不同的分泌系统以分泌毒力因子或毒力相关性蛋白[1].细菌I I I 型分泌系统(T y p e I I I s e c r e t i o n s ys t e m ,T 3S S )是其中之一.在分泌系统中,与病原体存活及毒力相关的蛋白质称为效应蛋白(e f f e c t o r p r o t e i n ).细胞凋亡和细胞焦亡(P r y o p t o s i s )是宿主细胞清除致病菌㊁维持机体稳态的两种主要途径,也是部分革兰阴性菌的T 3S S 效应蛋白操纵宿主细胞死亡的两个主要方面[2],但是不同的效应蛋白在该过程中发挥的功能不同.随着研究的不断拓展和深入,现今发现T 3S S 在致病过程不仅具有复杂的分子装置,也是蛋白质的一种运输工具,同时还能反向抑制信号通路,从而调控信号的传递强度.本文就针对T 3S S 效应蛋白分泌机制进行综述.1㊀细菌分泌系统概述革兰阴性菌有许多分泌蛋白和外露蛋白,但在发育和进化过程中是通过相对较少的分泌机制分泌542蛋白的.目前认为的革兰阴性菌分泌系统有9个, I~I X型[3].其中T3S S是一个多组分蛋白形成的复合体跨膜通道.目前对副溶血弧菌[4]㊁铜绿假单胞菌[5]等革兰阴性菌的T3S S效应蛋白致病机理和鉴定方法的研究比较广泛.遗传和分子学分析表明T3S S组装和分泌的效应物在蛋白质分泌的过程中起到关键调节的作用.同时作为必需的毒力因子, T3S S是疫苗和治疗的有效靶标[6].T3S S其结构部件由20多种不同的蛋白质组成,形成基部㊁细胞外针㊁尖端复合体和一个易位蛋白[7G8].N a n sA通过用低温电子断层扫描和亚层断层扫描获得沙眼衣原体T3S S的超微完整结构,证实T3S S通过形成类似于泵样的构象变化来与宿主产生联系[9].由此可见,部分革兰阴性菌在与宿主接触中存在一种跨膜通道用于传输效应物,该跨膜通道的作用和传输方式需进一步通过其与细菌致病的机制结合研究.2㊀T3S S分泌系统在细菌致病过程中作用细菌I I I型分泌系统是许多革兰阴性致病菌中存在的复杂的分子装置,T3S S通过分泌蛋白将毒力蛋白直接注入宿主细胞以达到致病目的.首先从结构上,T3S S的核心结构包括固定在细菌膜表面的基本结构,这一基本结构由3种蛋白质齐聚成环组成.其中蛋白质S c t D和S c t J形成环状组成空心内壁(I n n e rm e m b r a n e,I M),蛋白质S c t C形成独立外部环状外壁(O u t e rm e m b r a n e,OM).I M和OM 组合形成整个T3S S结构,其中S c t D㊁S c t J和S c t C 的结构的完整性对于T3S S的活性起到至关重要的作用[10].同时,H a l d e r,P K研究中将P s c N定义为T3S S的A T P酶,将P s c L定义为其未表征的调节因子,并指出P s c L和P S C N在1ʒ2的比例下A T P 酶活性即可达到80%.因此P s c L不仅是P S C N的调节器,并且可以形成三维模型相互作用[11].所以,T3S S的结构模型完整性在致病过程中起关键作用,同时其中的调节因子也可以调节致病菌注入宿主细胞的程度.可见,T3S S结构完整性使得T3S S可以通过激活酶类活性或特异性抑制酶类活性来达到调控毒力蛋白注入宿主细胞的目的.与此同时,T3S S作为一种运输工具,通常是通过其跨膜通道的特性,来完成其致病的目的.C a mGe r o nE A研究显示,肠道中拟杆菌属T3S S会自身水解从而反向抑制疾病进程,同时通过与肠出血性大肠埃希菌形成一种共生病原体的关系,提供给肠出血性大肠埃希菌适合定植的微环境,帮助肠出血性大肠埃希菌自身内源性蛋白酶在哺乳动物细胞中形成T3S S孔,促进T3S S将毒力因子易位到宿主细胞内,从而引起肠道疾病[12].K i m S I研究显示沙门菌致病因子编码的细菌I I I型分泌系统效应蛋白,通过外膜囊泡(O u t e rm e m b r a n ev e s i c l e s,OMV 一种革兰阴性菌释放的球形膜状结构)分泌.鼠伤寒沙门菌可以利用OMV作为运输工具将这种效应蛋白递送到宿主细胞的细胞质中,而不依赖于细菌与宿主细胞的相互作用[13].另外,T3S S上基因簇编码和对非致病因子编码的调控也反映出与细菌毒性上的相关作用.张秀彩研究显示当菌株转录调控因子表达水平较高时,效应蛋白编码基因表达水平相对偏低,存在负相关性[14].K a s s aE G通过流式细胞仪的检测和成像技术跟踪感染细胞效应物的动力学和膜运输.发现肠致病性大肠埃希菌效应物控制上皮宿主细胞的内吞和转胞吞.影响了机体内循环机制,使宿主质膜蛋白发生错误定位和富集,这些现象被证实与细菌定植和毒性存在一定的联系[15].同时,T3S S可以通过去磷酸化或去乙酰化来促进病原菌的生长.D e s v e a u x研究发现T3S S通过将丁香假单胞菌乙酰转移酶递送到宿主细胞中以促进细菌生长.丁香假单胞菌乙酰转移酶的生物学活性能导致宿主细胞触发其免疫应答.研究结果表明丁香假单胞菌乙酰转移酶可以乙酰化受体细胞质激酶,并通过激酶结构构象改变来促进细菌生长[16].D o r t e tL研究显示病原菌在感染早期就已经出现了诱导T3S S去磷酸化和去乙酰化.细菌病原体可以通过影响表位遗传因子来重新编码靶细胞.由易位蛋白操纵组蛋白,形成孔状毒素分泌到细胞外环境中,继而引发病原菌破坏宿主细胞[17].其次,T3S S中结构部件易位蛋白在转运中也起到了关键作用.G e o r g eZ研究发现沙眼衣原体可以利用T3S S中的易位蛋白(肌动蛋白招募磷蛋白t h e T r a n s l o c a t e d A c t i nGR e c r u i t i n g P h o s p h o p r o t e i n, T R A P)刺激宿主细胞的细胞骨架重组以达到入侵和进行性发展的目的.同时肌球蛋白轻链激酶㊁T A R P低聚和肌球蛋白A T P酶的特异性抑制能显著降低未折叠蛋白应答反应的激活和衣原体的复制[18].R o m a n oF a b i a nB研究发现铜绿假单胞菌中的易位蛋白P o p B和P o p D.P o p D在膜中形成六聚体结构,通过与P o p B的相互作用,形成一种独特的由8个P o p B和8个P o p D分子组成的异源寡聚体组装结构蛋白模型[19].A r m e n t r o u tEI也从遗传的角度识别到蛋白与蛋白之间接触由易位蛋白形成跨膜通道来完成,其中P o p D是必须存在的并且642中国人兽共患病学报2020,36(3)积极参与到易位孔构象改变的易位蛋白[20].3㊀T3S S分泌系统反向抑制作用细菌分泌系统不仅可以通过调控其通道的输送功能完成其毒力作用,研究发现缺失部分毒力相关致病因子也会影响感染发病.赵凯英研究显示T3S S有助于致病菌在组织中大量增殖,其中如果迟缓爱德华菌缺失e s e C基因,可影响效应蛋白分泌到宿主细胞内发挥效应,影响了迟缓爱德华菌的致炎作用[21].另有研究发现在T3S S中,沙门菌致病因子可以阻止主要组织相容性I I类复合物通过沙门菌感染抗原提呈给宿主细胞[22].原因之一是缺失编码分子伴侣对致病产生了直接影响,另外磷脂酰胆碱缺失也影响膜蛋白在细胞膜内的转运和组装,最终导致组装后的T3S S装置不能正常发挥T3S S的跨膜转运功能[23].其次,在T3S S跨膜转运中将转运蛋白的组装进行一定的构象改变,也会对蛋白转运过程形成一定的影响.T a n g Y研究发现铜绿假单胞菌中的转运蛋白在膜中组装成二聚体,形成特殊构象后,可将编码N`末端区域暴露于宿主细胞中,利于功能性蛋白与宿主接触[24].B e l y y A研究发现铜绿假单胞菌分离株含有E x o Y变体,其突变改变了该效应子的C`末端.这些天然存在的E x o Y变体表现出显著降低的酶活性和毒性的作用[25].因此可以看出T3S S 缺失部分关键性编码分子㊁关键酶类或形成构象改变可以影响其毒力的输送功能.4㊀T3S S分泌系统的竞争和协同作用外膜蛋白在T3S S系统中也起到了一些间接作用.C h o w d h u r y R研究显示外膜蛋白协同T3S S使小鼠伤寒菌致病,外膜蛋白可以粘附在T3S S的粘连蛋白层来达到间接入侵宿主的目的[26].同时细胞中的外膜蛋白通过其自身的20个氨基酸与酪氨酸激酶相互作用,抑制酪氨酸激酶活性以限制体内伤寒沙门菌的肠道入侵和全身感染[27].可见外膜蛋白可以通过T3S S对细菌的致病起到间接的影响.5㊀T3S S分泌系统的人为干预和相关药物应用现阶段的研究显示靶向抑制剂可以通过关闭3型分泌蛋白分泌的高度抗原性蛋白质来清除和关闭志贺氏菌的免疫记忆的呈现,这项研究也给用非菌药物疗法对抗T3S S的A T P酶提供了可能性[28].也有研究显示5种植物的乙醇提取物(三叶鸡矢藤㊁布奇汉姆属㊁杨梅竹柏藤㊁榄仁黄花菜㊁百里香属和甜樟属)对T3S S中的蛋白质有抑制鼠伤寒沙门菌活性的作用,同时显示夏枯草对金黄色葡萄球菌有很强的抗菌活性可能也与T3S S系统有关[29].可见药物对T3S S也有关闭T3S S蛋白分泌通道和消除免疫记忆的呈现来抑制细菌活性的作用.6㊀总结与展望综上,T3S S与细菌运输毒力因子或毒力相关性蛋白息息相关.T3S S通过形成复杂的分子装置作为运输工具.同时通过去磷酸化或去乙酰化促进病原菌的生长,通过分子装置结构构象改变影响细菌的毒力作用.T3S S组装件之一易位蛋白也对转运起到了关键作用,同时基因表达的缺失也能一定程度影响T3S S的转运.其次,药物应用上有部分药物甚至像夏枯草等中药在抗菌活性上也可能与T3S S有关.在实际应用中,有文献显示肠出血性大肠埃希菌和肠致病性大肠埃希菌T3S S分泌的E s p Y3(一种新的非致病因子编码的肠出血性大肠埃希菌T3S S效应物)与沙门菌的效应蛋白具有同源性[30].还可以使用基因组的生物信息学预测工具来分类检索革兰阴性菌中T3S S的基因,以增大细菌致病基因的检出率[31G32].对T3S S分泌系统的药物干预为临床通过非抗菌药物疗法或研究新型抗菌药物提供了理论依据,同时用基因组学的检索工具来分类T3S S基因组的生物学信息也进一步加大了细菌致病基因的检出效率.T3S S在细菌胞质分泌过程中起到了起承转合的作用,对于了解细菌毒性和预测临床预后具有重要的意义.T3S S作为分泌蛋白,具有分泌蛋白性质毒力因子的能力,是革兰阴性菌相对较少的几种分泌机制之一,也是革兰阴性菌为了适应其在宿主细胞内生存环境,而向外分泌的具有重要功能的蛋白.细菌分泌系统在近年来细菌致病机制研究中进展迅速,并且成为新的耐药性研究热点.希望本文能为制定和研究T3S S在宿主细胞中的作用机制提供参考依据.利益冲突:无引用本文格式:陆彭磊,蔡少平.细菌I I I型分泌系统及其效应蛋白致病性研究进展[J].中国人兽共患病学报,2020,36(3):245G249.D O I:10.3969/j.i s s n.1002G2694.2019.00.148参考文献:[1]王明贵,G u a nX,H eL,等.广泛耐药革兰阴性菌感染的实验诊断㊁抗菌治疗及医院感染控制:中国专家共识[J].中国感染与化7423期陆彭磊,等:细菌I I I型分泌系统及其效应蛋白致病性研究进展疗杂志,2017,17(1):82G92.D O I:10.16718/j.1009G7708.2017.01.015[2]朱平,杜力杰,孟昆,等.三型分泌系统效应蛋白调控细胞凋亡和焦亡的研究进展[J].生物技术通报:2019,35(4)69G78.D O I:10.13560/j.c n k i.b i o t e c h.b u l l.1985.2018G0897[3]穆丽丽,牛犇,赵勇.副溶血性弧菌分泌系统在致病力中作用的研究进展[J].微生物学报,2019,1G14.D O I:10.13343/j.c n k i.w s x b.20180270[4]李楚楚,李伟燕,潘建义.副溶血弧菌Ⅲ型分泌系统(T3S S)效应蛋白及其对宿主细胞的操控[J].中国生物化学与分子生物学报,2017,33(3):247G251.D O I:10.13865/j.c 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c r o Gb i o l ,2018:e 12982.D O I :10.1111/c m i .12982[28]C a s eH B ,M a t t o c kDS ,D i c k e n s o nN E .S h u t t i n g Do w nS h i Gg e l l aS e c r e t i o n :C h a r a c t e r i z i n g S m a l lM o l e c u l eT y peT h r e e S e Gc r e t i o nS y s t e m A T P a s e I n h i b i t o r s [J ].B i o c h e m i s t r y ,2018,57(50):6906G6916.D O I :10.1021/a c s .b i o c h e m.8b 01077[29]L iT H ,Z h a n g D D ,O oT N ,e t a l .I n v e s t i ga t i o no nt h eA n t i Gb ac t e r i a l a n dA n t i GT 3S SA c t i v i t y o fT r ad i t i o n a lM ya n m a rM e Gd i c i n a l P l a n t s [J ].E v i d e n c e GB a s e dC o m p l e m e n t a r y A l t e r n a t i v e M e d ,2018,2018:1G13.D O I :10.1155/2018/2812908[30]L a r z áb a lM ,M a r qu e sD aS i l v aW ,R i v i e r eN ,e t a l .N o v e l E f Gf e c t o rP r o t e i nE s p Y 3o fT y p eI I IS e c r e t i o nS ys t e mf r o m E n Gt e r o h e m o r r h a g i cE s c h e r i c h i a c o l i I s L o c a l i z e d i nA c t i nP e d 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.00769G19收稿日期:2019G04G26㊀编辑:王晓欢本刊对统计图表的要求(一)科技论文写作所得的结果除了使用适当的文字表达外,常常还需用统计表进行表达分析.统计表主要以列的形式展示分析结果,具有避免冗繁文字叙述,便于阅读㊁分析比较等优点.在制作统计表时,除了要求内容简明,重点突出,能正确表达统计结果,便于分析比较外,在标题㊁标目㊁分割线㊁表格主体的数字㊁脚注及其位置和正文引述也有一定的要求.1㊀标题:每个标题必需传达表格中要告诉读者的尽可能多的信息,统计表的标题一般位于表的上方.表序号位于标题前,按照表格在文章中出现的顺序用阿拉伯数字依次排列.2㊀标目:统计表中含有横标目和纵标目,有时还可有总标目.横标目:列在表的左侧,向右说明各横行统计指标的涵义;纵标目:位于表的上端,向下说明各横标目统计指标的内容;总标目:对横标目或纵标目内容的概括,在需要时才设置.标目内容一般按照从小到大㊁从先到后等顺序排列,便于说明规律性.标目应层次清楚,文字简明,分组合符逻辑,避免标目之间混淆或交叉;需要时注明计算单位.3㊀线条:统计表的线条不宜过多,采用国际通用的 三线表 ,不出现斜线㊁竖线,并省略了横分割线,复合表可适当添加辅助横线.4㊀数字:统计表内数字需要用阿拉伯数字表示,小数的位数应该一致,且应按小数点的位次对齐,以便阅读.表内一般不留空格,为零时用 0表示,无数字时用 表示,缺失材料可用删节号 填入.5㊀脚注:表格的脚注位于表格下方,主要包含阅读和理解表格所必须的信息,但并非表格的必须组成部分.通常可在表内以①㊁②等标记所要注解的部分.脚注内容不应与正文叙述重复,也可用于解释表中缩写文字.6㊀位置:一般情况,表格应紧随相应文字叙述之后,以便于读者的阅读.切忌先出现表格而后出现提及表序语句的情况.另外,将表格嵌入正文中时,应避免将文字切割成零碎的文字小块,并尽量避免跨页列表.7㊀正文引述:论文中每一个表格都必须在正文中提及,并解释表格所表达的事物关系或趋势.叙述时不应没有任何解释性或结论性的表述而直接让读者参阅统计表.9423期陆彭磊,等:细菌I I I 型分泌系统及其效应蛋白致病性研究进展。

细菌III型分泌系统装配的研究进展

细菌III型分泌系统装配的研究进展
成 ;假结 核 耶 尔 森 菌 (es i ed 6r ) 的 Yrna “D“e “ i c
杆 状结构 由 Y p o B和 Y p o D构 成 J 。针 状 结 构装 配 完
T S 中的转位器也是 由一种蛋 白构成。但是转位器 3S 如何固定在 宿主细胞膜上 、针尖上对接结构如何装 配 、针 头和转 位器 如何对接 以及分 泌蛋 白的大小如何
微生 物学 家 的密 切关 注 。下 面 就 T S 3 S的装 配 、T S 3S
的进 化 、T S 泌蛋 白的调 节 等作一 详 细介绍 。 3 S分
2 TS 3 S注射装置的装配
病原菌可以装配多种不 同的注射装置 ,即使是同
种装 置也 有不 同 的分型 ,如 副溶 血性 弧菌染 色体 1和 染色 体 2上 的相 应 基 因可 以 分 别 表 达 装 配 T S 1和 3S T S2两种 注射 装 置 ,其 中 T S2对人 类 的致 病性 有 3S 3S 关 。T S 3 S注射 装 置 是 细 菌 与 宿 主相 互 作 用 而 临时
的分子 ,分 子 量 为 9k ,构 成 鞭 毛 的 亚基 是 鞭 毛蛋 u 白,分 子量大 约 4 u 5k 。尽 管 注射 装 置 的 亚基 比鞭毛 的亚基要 小 的 多 ,但 是 螺 旋 参 数 却 惊 人 的相 似 ( 每 圈 56个 单位 ,螺 距 2 . 4艾 米 ) 。鞭 毛 内 的输 出装 ¨ 置 可 以连续 的分泌 牵引钩蛋 白和鞭毛 丝成分 ,有时也 分 泌非鞭 毛蛋 白。在鞭毛基 座 MS环 的底 下 有一 个 由 Fi l N和 Fi 蛋 白构 成 的 C环 ,构 成 注射 装置 蛋 白基 l M 座 的 Yc sQ家 族和鞭 毛蛋 白 Fi l N与 Fi 十分 的相似 , l M 如假单 胞 杆 菌注 射装 置 中 H c B与鞭 毛 蛋 白 Fi rQ l N很

细菌类型III分泌系统的结构和功能研究

细菌类型III分泌系统的结构和功能研究

细菌类型III分泌系统的结构和功能研究细菌类型III分泌系统是一种能够将蛋白质“注射”到目标细胞中的机制,这种机制被广泛地应用在诸如病原细菌侵袭等的过程中。

对于细菌类型III分泌系统的结构和功能的研究,将有助于我们更好地理解这些生物机制的工作原理,进而探究可行的抗菌和治疗相关疾病的方法。

一、细菌类型III分泌系统的概述细菌类型III分泌系统,也称为分泌针系统,是一种由靶标细胞上的穴道贯穿的膜定向机制。

通过这种机制,一些致病菌感染我们的身体时,可以注入蛋白质到我们的细胞里,这些蛋白质会破坏我们的免疫系统,从而导致感染。

这种机制广泛存在于一些肠胃中的致病菌、结核菌、鼠疫菌等等,是一个非常重要的研究方向。

二、细菌类型III分泌系统的结构细菌类型III分泌系统将蛋白质传输到另一个细胞中,需要它很好地结合到一些分子上面。

根据近几年的研究,我们了解到细菌类型III分泌系统的结构大致可以分为4层,分别是:1.内膜:这是细胞膜之一,它围绕着除菌体以外的活细胞内部,主要由一些跨膜蛋白质和脂质组成,是反应细菌内部环境的一个重要环节。

2.外膜:这是细胞膜的另一层,它围绕着细胞表面,主要是保持细菌体结构的稳定性。

3.穿刺:穿刺是一组贯穿细菌膜并延伸到外面的蛋白质,它们充当了细菌类型III分泌系统的针头,不断地进出细菌,并且可以自动识别细胞膜,最终将蛋白质输送出来。

4.外端环:外端环位于穿刺的顶端,可以形成一个蛋白质的通道,当穿刺针刺入另一个细胞时,外端环便会自动地分裂出一段,用于确保蛋白质从穿刺里注入另一个细胞中。

三、细菌类型III分泌系统的功能细菌类型III分泌系统在细菌感染中发挥着十分重要的作用,主要有以下三个方面:1.跟免疫系统抗争:细菌类型III分泌系统可以注入蛋白质到免疫系统中,从而干扰免疫系统的反应,导致炎症反应减弱,帮助细菌成功感染。

2.帮助细菌摆脱异物:当细菌穿刺另一个细胞时,可以注入蛋白质,将另一个细胞中的异物摆脱出来,进而使自己更容易存活。

【doc】枯草芽孢杆菌SO113分泌蛋白的抑菌作用及抗菌蛋白的分离纯化

【doc】枯草芽孢杆菌SO113分泌蛋白的抑菌作用及抗菌蛋白的分离纯化

枯草芽孢杆菌SO113分泌蛋白的抑菌作用及抗菌蛋白的分离纯化农业生物技术JournalofAgriculturalBiotechnology2001,9(1):77~80枯草芽孢杆菌S0113分泌蛋白的抑菌作用及抗菌蛋白的分离纯化术林东徐庆刘忆舟魏军明瞿礼嘉顾红雅陈章良(北京大学生帝科学学院植物基西工程国家重点实验室,北京100871)研究报告-摘要:枯堇芽孢杆菌(BaciHussubtifis)SO113对水稻自叶枯病菌(Xanthomonasoryzaepv.orf~~)有强烈的柿菌作用(表现出一透明却菌圈).于培养液上清中加入60%饱却度的硫酸铵沉淀所得妁蛋白粗提液对熬稳定,对链霉蛋白酶E不敏感.对蛋白酶K部舟敏感,对中国各捂区自叶枯病菌的7种致病型都有强烈的抑杀作用蛋白粗提液100"(3加热15min后脱盐,经DEAE-SepharoseFastFlow柱层析得3十未舟开的抗菌活性峰,未吸附部璺CM-SepharuseFastFlow柱层析得到1十主活性峰=由于B.subtilisSO113的分泌蛋白对水稻白叶枯病菌表现出皇好妁广谱抗性以及丰富的抗苗活性峰,因此对其进一步的研究和设法克隆编码抗菌蛋白的基固都具有重要意义.关键词:枯草芽孢杆菌SO113;抗茴蛋白:水稻自叶砧病菌;分离纯化TheAntibacterialEffectoftheSecretedPeptidefromBacillussubtilisSO113 andSeparationandPurificationoftheAntibacterialPeptides LinDongXuQingLiuYizhouWeiJuraningQuLiaGuHongyaChenZhangliang (TheNationalLaboratoryofProteinEngineeringandPlantGeneticEngineering, Collegeofllfesciences,PekingUniversi1y,Beijing100871)Abstract:In抽vitrotests,Baciflussubn'b~SO113showedstronglyantibacterialactiv时againstXaJTthomoaasO~ZaCpv.oo,zae(Xoo)(showingaclearinhibitionzone,anti-XoD)Acrudeantibacterialpreparation(CAP) WSSobtainedbyaddingammoniumsulphatet0supernatantfluidofB.subnT~SO113toafinalsaturationof60%anddisplayedstrongkillin gactivi1yt07pathotypesofXoowhichcoversallricecropping-regioninChinaneanti-XooactivityOfCAPistherrnostable.~sistant toproteinascE.andpartiallysensitivetoproteinaseK.Oneandthreepeakswithanti-XooactivitywereobtainedfromCAP,whichpr eviouslyheatedatl00℃缸15minandsal招wasremovedfrom.aflerDEAE-SepharoseFastFlowandCM-SephamseFastFlow, respectively.Itissignificanttoclonethegenesencodingthoseanti-Xoopepfidesbecausetheanti-XoopeptidesfromB.subtifisSOI1 3showedextensivelyinhibitor,activitiesagainst7pathotypesofXooinChina.Keywords:BsubtifisSOll3;antibacterialpeptide;Xan~omonasory~epv.oryzne;separatio nandpurification水稻是世界最重要的粮食作物之一,而永稻自叶枯病是水稻生产中最严重的细菌性病害,该病菌曾被列为17种可能攻击植物的擞生物中的第一位,给水稻生产造成严重的危害.水稻白叶枯病是由堇兰氏阴性菌黄单孢杆菌属水稻白叶枯菌(Xanthomonasoryzaepv.oryzae)引起的,是一种维管束病害D,sl,所以一般喷雾剂和粉莉的化学防治难以奏效.况且农药还会带来一系列的问题,如环境污染.引起病原菌的抗药性,生态失调和惫害人国家转基因植物碍=究与产业化专项资助砸目(ZJY-A-01,顾缸雅)抹东:男,37,博士,讲师.E-mail:lindong@tkueducn收稿日期2009-06-30类健康等因此遗传抗性便成为防治水稻白叶枯病最经济最有效的手段.本研究利用枯草芽孢杆菌(BacillussubHlis)SO113分泌的蛋白对水稻自叶枯病菌妁抑杀作用.进一步克隆编码此抗白叶枯病菌蛋白的基因,并试图将此基因转入水稻以期获得抗水稻白枯病的品种.1材料与方法1.1拮抗菌株枯草芽孢杆菌SO113,由陈永福教授提供.1.2指示菌株Xanthomonasoryzaepv.oryzae的7种致病垂(含盖中国各水稻区),由中国农科院植保所提供.农韭生物技术2001芷1.3培养基固体1/3LB:用于培养枯草芽孢杆菌SO113,配备方法如下:O.33%NaC1,0.33%蛋白胨,0.17%酵母提取物,1.5%琼脂粉.SB:用于培养白畸枯病菌,配备方法参照文献【9]1.4丑subalisSOl13对白叶枯病菌的拮抗作用接种B.subdlmSO113于l/3LB平顿上并置于3TC培养18~20h,然后把平板倒扣于盛一薄层氯仿的培养皿盖熏蒸30min,便让菌落固定于平板的表面.移去培养皿盖并让平板里的残余氯仿彻底挥发30rain.在平板上铺一薄层进入对数生长期的月4培养好的白叶枯病菌培养液,均匀布满后倾倒出剩余的菌液,晾干平板,置平板于30"C培养24h. 】.5五∞渤SOl13蛋白粗提液的制备将已活化的且sub#lisSO113菌株接种于LB液体培养基中,30℃下振荡培养20h,4℃下8000r/min离心10min去菌体,上清液加固体fNH):SO4至60%饱和度,4"C下沉淀18-20h,4℃下10000r/min离心10min弃上清液,沉淀用原1/10体积5mmol/L的磷酸缓冲液(pH6.0)悬浮.1.6且subtilis蛋白粗提液抗菌活性的检测(平板扩散法)在7个SB平板上分别铺上一薄层正处于对数生长期的中国各稆区自叶枯精菌Xanthomonasoryzaepv.oryza~的7种致病型的培养液,待均匀布满后倾倒出剩余菌液,晾干平板,用打孔器在平板上打二个孔,一个孔注满B.subtilis SO113的蛋白粗提液,另一个孔注浦空白对照液【(NH).SO的饱和度为60%的5mmo]/L的磷酸缓冲液】平板面向上放置于30~C培养20~24h.1.7丑subtil~蛋白粗提液的抗菌活r性对蛋白酶的稳定性蛋白粗提液分别用蛋白酶K(10p@"mL)和链霉蛋白酶E(10HmL)在37℃下处理1h,以水稻白叶枯病菌为指示菌用平顿扩散法(如上所述)检测抗菌活性.1.8热稳定性B.subtilisSO113蛋白粗提液在100~C分别加热5,10,15min后以平板抗散法检测其抗白叶枯病菌的活性1.9抗菌蛋白的分离纯化将且subtilisSO113的蛋白粗提液煮沸l0min,待其冷却后用脱盐柱脱盐, 上经用5mmol/LpH60磷酸缓冲液预平衡的DEAE- SepharoseFastFlow柱(1.6×20cm)并收集未吸附的部分,磷酸缓冲液淋洗至基线后用含0-05moFL NaC1的磷酸缓冲液进行梯度洗脱,分别收集各个洗脱峰,用白叶桔病菌作指示菌以平板扩散法检测未吸附部分和备洗脱峰的抗菌活性.将未吸附部分上经5mmo]fLpH6.0磷酸缓冲液预平衡的CM-Sepho.roseFastFlow柱(1.6×20cm),磷酸缓冲液淋洗致基线后用含0--0.5mol/LNaC1的磷酸缓冲液进行梯度洗脱,分别收集各个洗脱峰并用白叶枯病菌作指示菌检测各个洗脱峰的抗菌活性.2结果与讨论2.1且subtitisS0113对白叶枯病菌的拮抗作用结果见图1,结果表明B.subtilisSO113的菌落周围有一大而清晰的抑菌圈,表明B.subtilisSO113能分泌对水稻白叶枯病菌有强烈的抑杀作用的物质. 圉1BacillussubdlisS0113对水稻白叶枯病茴的抑杀作用Fig.1ThekillingactivityofBacillu,ssubtilisSOl13to Xanthomonasorfzaepv.00,zae2.2丑subtillsSOl13的蛋白粗提液对白叶枯病菌的抗性检测为了证实且subdlisSO113分泌的对白叶枯病菌有抑杀作用的物质是蛋白质,我们用盐析法对B.subtilisSO113的分泌蛋白进行提取.口. subtilisSO113的培养液去菌后的上清用60%饱和度的fNH):SO4沉淀后,所得的蛋白粗提液进行平板扩散法检测其对白叶枯病菌的拮抗作用,实验结果见图2,结果表明,且subufisSO113的蛋白粗提液对中国备稻区的白叶枯病菌的7种致病型均有强烈的抑杀作用图2B,subtilisSO1l3的蛋白粗提渣对中国各稻区白枯病菌的七种致病型的抗菌活性试验Fig2Thetestofarltibacterialactivityofthecrudeantibacterial preparationfromB.subo2isSOll3againstsevenpathotypesof Xoowhichcoverallricecropping-regioninChina一.一第1期林末等:枯草芽孢杆菌S0113分塑蛋白的塑堕垦垫堕墨鱼堕坌蔓垫垡!1 2'3蛋白粗提液的热稳定性B.subtilis50113的蛋白粗提液经100"C分别加热5,10,15min后,其对自叶枯病菌的抗性检测结果见图3.结果表明,蛋白粗提液经以上加热后,其抑菌活性基本不变,表明BsubtilisSO113分泌的抗菌蛋白的抑菌活性是耐高温的,说明其抗菌活性可能与抗菌蛋白的高级结构无关,而只与蛋白质的一级结构有关.同时也验证了Bradely对细菌的抗菌蛋白分为两犬类:第一类,低分子量,对热稳定;第二类,高舟子量.对热敏感.图3B.subtilisSOl13的蛋白粗提液在100"(2下经不阿时间处理后对抗白叶枯病菌活性的影响Fig.3BsubtifisS0113aidertreateda1100℃indifferenttimeA未经赴理,B赴理5min;C处理10min;D处理15minAcontrol;BtreatedforTaeeffectofanti-Xooactivicyofthecrudeanti. baeterialpreparationfrom5mln;Ctreatedfor10rain;Dtreatedfar15min2.4蛋白粗提液对蛋白酶的稳定性B.subtilisSO113的蛋白粗提液用不同蛋白酶处理后,检测对自叶桔病菌的抗菌活性,结果见图4.图4且subtylisSOl13的蛋白粗提液经不同蛋白酶于3TCl赴理1h后对于抗白叶枯病菌活性的影响Fig.4Theeffectofanti-Xooaativityofthecrudeantibacterialpreparationfrom且subtitisSOl13aftertreatedat37℃for1h withdifferentproteinaseA未经北理;B经链霉蛋白酶E北理jc经蛋白酶K处理Ae~ntrol;BtreatedwithpronaseE:C'wee,ted~~itttprotei~aseK从国4可看出,经链霉蛋白酶处理后的抑苗圈的大小与原样品一样,而经蛋白酶K处理后的抑菌圈较原样品的略小,表明蛋白粗提液的抗白叶桔病菌的活性对链霉蛋白酶E不敏感,而对蛋白酶K部分敏感.从围1-4的抑菌圈大小可看出,图4的抑菌圈较图1~3的小(包括对照),原因是图4的实验即蛋白粗提液对蛋白酶的稳定性的实验是在蛋白粗提液于4℃存放3个月后才做,而图1~3的实验是在蛋白粗提液获得时就立即进行,可以看出于4"C 存放3个月后的蛋白粗提液的抑菌活性明显下降, 有可能是蛋白自身降解所致.2.5抗菌蛋白的分离纯化按材料与方法中的实验步骤,将脱盐后的且sub~lisSO113蛋白粗提液上DEAE.SepharoseFastFlow柱,用NaC1梯度洗脱,洗脱曲线如图5,经检测,未吸附部分及峰3-5均有抗菌活性,不过峰3-5的抑菌圈大小有所不同峰4的抑菌厨最大,而峰3和5的抑菌圈都较小,从洗脱曲线来看,还不能断定在DEAE—Sepharose FastFlow柱层中分离到至少3种抗水稻自叶祜病菌的蛋白.因为有可能峰3和5的抗菌活性是由峰4 的抗菌活性造成的.即由于此3个吸收峰都未彻底分开,有抗菌活性的峰4的抗菌蛋自在峰3和5中部可能被收集到,所以需要进一步摸索条件,把此3个峰分开后,依次检测各个峰的抗菌活性,才能肯定确切的抗菌活性峰.可以用下列方法使峰3,4和5彼此得到分离:①用NaC1梯度洗脱时降低液体的流速,能提高分辨率,使活性峰分开,或②增大洗脱体积,亦即降低NaCI的洗脱梯度,也能提高分辨率,达到各峰分开的目的.将上述未吸附部分上CM-SepharoseFastFlow柱,用NaC1梯度洗脱,洗脱曲线如图6,洗脱曲线表明只有1个主峰且经检测有抗菌活性,说明在pH6.0时既有带正电的抑菌组份,也有带负电的抑菌组份图5且su]tHisSO113蛋白粗提蒗经DEAE-SepharoseFast Flow柱曲洗脱曲线Fig.5Elutionprofileoftheetudeantibacterialpreparationfrom B.subdgsSO113onDEAE-SepharoseFastFlow农业生物技术2001盘图6Bsu~ifisSOl13蛋白粗提液经CM-SepharoseFastHow 柱的洗脱曲线Fig.6Elutionprofileofthecrudeantibacterialpreparationfrom 且sub~?lfsSO113OilCM-SepharoseFastFlow囤5,6中各活性峰的抑菌圈均较分离前(粗蛋白样品)的小(未表明数据)这可以解释为①在分离纯化过程中蛋白的抑菌活性逐渐下降,或②各活性峰混合在一起时(即分离前样品),各活性组份之间存在抑菌的协同效应.研究表明BsubdlisSO113至少能分泌2种抗菌蛋自(在pH60时至少一种带负电,另一种带正电)且这些抗菌蛋白都是由染色体编码的,因为B, subtilisSOl13本身没有内源性质粒;而且B,subolisSO113的蛋白粗提液具有对中国各稻区白叶枯病菌的7种致病型的广谱抗性.所以进一步研究B.subOlis SO113所分泌的抗菌蛋白的性质,分离纯化,测序和克隆编码这些抗菌蛋白的基因,井试图获得抗白叶枯病的转基因植株,对于解决生产实际问题具有重要的现实意义.参考文献1张成良,等植物病毒鉴定.农业出版社,1980,149~1522MewTWcttrrentstatllsandfutur~prospectsofresearchOD bacteriabl!ightoffice.A/IBURevphytopathot,1987,25:359-3823MewT,AlvarezAM,Lead~IE,Swings.Focusonbacteria1blightofrice.Plant珊.1993.77:5-I24SwingsJ,V andenMoolga-M,V auterinL,HosteB,GiIllsI1"1, mewYKerstersK.Reclassificationofthecausalagentsof bacterialblight(Xanthomona$camperstrJspv0ryz)and bacterialleafstreak(Xanthomonascampestrisporyzicota) officeaspathovarsofXanthomonasoryzaefexlshiyarna 1922)spnovnoITlRevlntJSystBacteiot,1990,40:309-3l】5TabeiH.Anatomicalstudiesofficeptantaffectedwithhacteriat lent'blightAnDHPhytopatholSoc』pn,1967.33:12-166TabeiH.Anatomica1studiesofficeplantaffectedwithbacterial /eafb]ight,XanthomonasoLyzaeCOyedaetlshiyama)Dowson. BullKyushuAcExpStn,1977,19:193~2577OrtleppSA.Oltington.McCormallD.Molecutarcraning inBacitlussHbtsofaBacifluslichenifoemisgeneencodinga thomastableatphaamyLaseGene,1983,23:267-2768方中达,等.中国水稻自叶枯病菌致病型的研究.植物病理.1990,20:81~889伍尚忠水稻自叶枯病厦其防治上海:科学技术出版社, 1983:18-2010BradelyDEBaeterialReview,1967.31:23o~3I4。

细菌III泌系统

细菌III泌系统

调节蛋白: 包括 invF 、 FhilA—iagB、phoPQ、 操纵子等若干蛋白,对三型分泌系 统的基因表达发挥调节作用
分泌蛋白 可借助于分泌器形成的通道, 在分子伴侣的帮 助下,直接从细胞质分泌到细胞外。 分泌过程受谓节蛋白的调节。若细菌接触上皮细胞,可将一些分泌蛋白注入宿主 细胞中。分泌蛋白的进入,可促进细菌侵入上皮细胞。如果缺失某个分泌器基因, 常会导致分泌蛋白无法分泌到细胞外。
T3SS可以将病原菌效应蛋白直接注入宿主细胞中。最初T3SS只 是在少数的致病菌中发现,后来在人类、动物甚至植物的共生菌或 益生菌中都有发现。

近几年在 T3SS的结 构、装配以及致病机 理的研究上取得巨大 的进展。研究T3SS 的装配不仅有助于探 索病原菌的致病机制, 还对研究细胞器装配 和蛋白分泌有很大的 帮助。
二、Ⅲ型分泌系统的结构和组成
Ⅲ型分泌系统的结构

各种病原菌的 T3SS在透射电子显微镜 下观察都很相似,其结构很像注射器, 有人称之为针头复合物( needle complex,NC)或 “ 注射器” ,目前 已有了较为规范的新名词:T3SS注射 装置 (injectisome)。
来自鼠伤寒沙门氏菌 TS33电镜照片
致ห้องสมุดไป่ตู้菌通过注射毒力因子到宿主细胞中, 被注入的细菌毒力 蛋白在宿主细胞中刺激或干扰宿主细胞的代谢过程, 支配细菌与 宿主细胞的相互作用, 从而引起诸如鼠疫、 伤寒、 痢疾等许多 疾病。
细菌感染宿主细胞:鼠伤寒沙门氏菌(橙色)在宿 主细胞中(蓝色)建立感染

病原菌为了生存和进 入真核宿主细胞,经 过长期进化逐渐形成 了入侵宿主细胞的特 异性机制,其中最显 著的机制是细菌Ⅲ型 分泌系统 (T3SS) 。

睾丸酮丛毛单胞菌3α-HSD的研究进展

睾丸酮丛毛单胞菌3α-HSD的研究进展
( 山东 出入 境检验 检疫 局 检 验检疫 技术 中心 , 山东 青 岛 2 6 6 0 0 2 )

要:3 — H S D ( 3 o L — h y d r o x y s t e r o i d d e h y d r o g e n a s e ) 是睾丸酮丛毛单胞菌在 以类 固醇为 唯一 碳源时 , 产 生的一种类 固醇脱氢酶 ,
天津农业科 学 耐 i n A g r i c u l t u r a l S c i e n c e s
・畜牧 兽 医与水 产养殖
2 0 1 4 . 2 0 ( 6 、 : 5 4 — 5 9
睾丸酮丛毛单胞菌 3 仪 一 H S D的研 究进展
吴兴海 , 刘靖靖 , 王建 华
o f t h e t wo a p p r o a c h e s we r e a n a l y z e d . T h e s t a t u s a n d p r o s p e c t o f r e s e a r c h a n d a p p l i c a t i o n o f 3 o  ̄ - HS D u s e d i n d e t e r mi n a t i o n o f T B A, g e n e t i c e n g i n e e r i n g , e n v i r o n me n t l a r e me d i a t i o n a n d t h e a s s a y f o r s t e r o i d h o r mo n e o r v e t e r i n a r y d r u g t e s t i n g wa s r e v i e we d a n d f o r e c a s t . Ke y wo r d s :C o ma mo n a s t e s t o s t e r o n e;3 c  ̄ - HS D; r e s e a r c h p r o g r e s s

细菌三型分泌蛋白序列的分段特征提取研究

细菌三型分泌蛋白序列的分段特征提取研究

细菌三型分泌蛋白序列的分段特征提取研究作者:杨旸张悦兰王晓峰来源:《科技视界》2012年第10期【摘要】三型分泌系统广泛存在于动植物致病菌中,是最复杂的蛋白质分泌系统之一。

三型分泌系统可以向宿主细胞分泌毒力因子,又称效应蛋白,从而导致疾病的发作。

目前已知的三型分泌系统的效应蛋白很有限,它们并没有明确的分泌信号,识别较困难。

本文主要介绍三型分泌系统效应蛋白的计算预测方法,根据其N端序列的特点,采取分段式的特征提取,取得了良好的预测效果。

【关键词】特征提取;三型分泌系统;氨基酸序列0引言细菌分泌系统的发现,是近年来细菌致病机制研究的重要进展。

革兰氏阴性菌有许多分泌蛋白通过多种机制被运送到菌体细胞外,直接与宿主细胞发生相互作用而发挥其毒性。

分泌系统是其中非常重要的运输机制之一,目前已发现的有五种分泌系统[1],由一些具有特殊功能的蛋白质组成。

其中,革兰氏阴性菌三型分泌系统(The type III secretion system,TTSS)与多种危害性极大的动植物病害相关,如鼠疫、痢疾、水稻白叶枯病等等[2]。

三型分泌系统的组成结构高度保守,由20种以上的蛋白质组成,是最复杂的蛋白质分泌系统之一。

虽然构成III 型分泌系统的结构蛋白保守,但是该系统所分泌出去的效应蛋白(effector)差异性很大,如何识别这些蛋白质,找出引导它们分泌的信号,对于了解该系统的机制具有及其重要的作用。

本文从蛋白质氨基酸序列出发,提取序列特征用于识别三型分泌系统的效应蛋白,并根据已知效应蛋白的特点,分段考察氨基酸序列N端,取得了良好的分类效果。

1三型效应蛋白氨基酸序列的已知特性三型分泌系统的效应蛋白并不保守,其氨基酸序列差异性非常大,有些效应蛋白根本不存在同源蛋白。

然而,研究人员发现许多效应蛋白的氨基酸序列N端存在一些共同特点。

如:前50个氨基酸中至少有10%的丝氨酸;前12个残基缺少酸性氨基酸;第三或第四个氨基酸是异亮氨酸、亮氨酸、缬氨酸、脯氨酸,或者有时是丙氨酸,并且常常跟在脯氨酸、或极性、碱性氨基酸之后[3]。

软腐欧氏杆菌的Ⅲ型分泌系统对harpin蛋白的识别与分泌

软腐欧氏杆菌的Ⅲ型分泌系统对harpin蛋白的识别与分泌

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" 国家自然科学基金资助项目 (/001#231) " " 通讯联系人: 赵立平教授, ’4567&8 97:’ ( ,;-* ( <=* ( >?
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三型分泌系统 的效应 蛋白并不 保守 . 其氨基 酸序列差异 性非常大 , 有些效应蛋 白根本不存 在同源蛋 白。然而 , 研究人
信息, 如基因本体 Gn n l y 、 ee to )功能域等等 。由于序列数 O og
据是最容易得到的 , 因此第一类方法最 为普遍 。本文也将氨
基酸序列数据作为研究对象 , 从中抽 取特征 。
【 关键词 】 特征提取 ; 三型分泌 系统 ; 氨基酸序列
0 引言

由于验证效应蛋 白需要复杂 的生物实验 , 生物学家亟需 套计算方法来预测可能 的效应蛋 白。
细菌分泌系统 的发现 , 近年来细菌致病机制研究 的重 是
要进展 。革兰氏阴性菌有许多分泌蛋 白通过多种机制被运送
2 已有 的蛋 白质序 列特征 提取 方法
员发现许多效应蛋 白的氨基酸序列 N端存 在一些共 同特点 。
如 : 5 氨基酸 中至少有 1%的丝氨酸 ; 1 前 0个 0 前 2个残基 缺
3 分段 特征 提取方 法
根据 已有 的研究发现 , 三型分泌系统效 应蛋 白的 N端序
少酸 牲氨基酸 ; 第三或第 四个氨基酸是异亮氨 酸、 亮氨 酸、 缬
三型分泌系统的效应蛋 白,并 根据 已知效应蛋 白的特点 , 分 段考察 氨基酸序列 N端 , 取得 了良好 的分类效果 。
位置特征 ; 第二类考虑物理化学和生物性质 , 比如溶剂可接
触性 、 极性 、 二级结构等等 ; 第三类结合现有数据库 中的注释
1 三型 效应 蛋 白氨基酸 序列 的 已知特性
长度 。根据这些论断 , 我们将效应蛋 白 N端氨基酸序列分
有的效应蛋 白都满足这些特征 ,有 的只满足其 中的 1 条或 2
条, 也有的所有都不满足 。
为三段 , 分别进 行考察 , 即提取数 据集 中所有 蛋 白质 样本 的
※基金项 目: 本文受上海海事大学校基金项 目(0  ̄ o 9 资助。 2 1o o )
9 . ,04 56 7 .%和 9 .%。从 这 一 结果 可 以看 出 , 三段 的特 征 % 2 7 将
5 为第二段 ,110 0 5~0 为第三段 。 对这三段序列分别 统计 k 联
性 。分 泌系统是其 中非常重要 的运输机 制之一 , 目前 已发现 的有五种分泌系统Ⅲ 由一些具有特殊功能的蛋白质组成 。其 , 中 .革 兰氏阴性菌三型分泌系统 ( h p l sce o s T et eI ert ns . y l i y
tr, s ) e yrs 与多种危害性极大的动植物病害相关 , 鼠疫 、 n 如 痢
21年 0 月第 1期 02 4 0
细菌三型分泌蛋白序列的分段特征
( 上海海 事大 学信 息工 程学 院
【 摘
中国
上海
2 10 ) 0 3 6
要】 三型分泌 系统广泛存在 于动植物致病茵中 , 是最复杂的蛋 白质分泌 系统之 一。 三型分泌 系 统可 以向宿主细胞分 泌
守, 2 由 0种 以上的蛋 白质组成 , 是最复杂 的蛋 白质分泌系统
之一。虽然构成 I Ⅱ型分泌系统的结构蛋 白保守 , 但是该系统 所分泌出去 的效应蛋 白(fco) eetr差异性 很大 , f 如何识 别这些 蛋 白质 , 出引导 它们分泌 的信 号 , 于 了解该 系统 的机制 找 对 具有及其重要 的作用。
毒力 因子。 又称效应蛋白, 而导致疾病 的发作。 目前 已知的三型分泌 系统的效应蛋 白很有限 , 从 它们并没有明确 的分泌信号 , 识
别较 困难。本 文主要介绍三型分泌 系统效应蛋 白的计算预 测方法 , 根据其 N端序 列的特 点 , 采取分段式的特征提取 , 取得 了良
好的预测效果。
疾 、 稻 白叶枯病 等等目 水 。三型分泌 系统 的组成 结构高 度保
要 的. 所以受到越来越多生物学研究者 的重视 。 蛋 白质序列 的特征提取直接关 系到预测质量 的高低 , 因
此是 基于计算方法的蛋 白质功能预测研究 中的关键环节 。目 前。 研究人员 已开发 了多种蛋 白质序列特征提取方法 。根据
并结合模式分类算法将这些信息用适当的数学计算方法来描述或表示使之能够准确反映蛋白质的序列信息与功能之徊j存在的某种关联这一过程对于蛋白质功能研究是非常重要的所以受到越来越多生物学研究荇的重视
S in e& Te h o o y Vi o ce c c n lg s n i
项 目与课 题
科 技 视 Pr -
所利用 的数据 资源不 同 , 这些方 法主要可 以分为三类 : 于 基
氨基 酸单体或 多联体 的组成 和位置 的方法 , 利用氨基 酸的
物理 、 化学及生物性质 的方法[ 以及基 于注 释的方法 。第一 6 1 . 类主要是 考察 氨基 酸单 体或 氨基 酸多联 体的出现频率 、 出现
本 文从 蛋白质氨基 酸序列 出发 , 提取序列 特征用于识别
氨酸 、 脯氨酸 , 或者有 时是丙氨酸 , 并且 常常跟在脯氨 酸 、 或 极性 、 碱性氨基酸之后[ 3 1 。可以看出 , 这些共性都是 比较笼统 的, 导致泌出 的具体信号是否存在 尚无定论 。而且并不 是所
列可能隐含着 分泌信号 前 l , 5个氨基 酸被认为是最 重要的 区域 , 而分泌信 号通常包含在前 5 氨基酸 区域 内[ 然而 0个 8 1 ; 也有学者认为最 大的分 泌信号 区域 应 包含 前 10个 氨基 酸 0
从蛋 白质序列 中提取能够表示序列 特征的有效信息 , 并 结合 模式分类算 法 , 将这些信息 用适 当的数学 、 算方法 来 计 描述 或表示 , 使之能够准确反映蛋 白质 的序列信 息与功能之
间存在 的某种关联 , 这一过程对于蛋 白质功能研究是 非常重
到菌体细胞外 ,直接与宿 主细胞发生相 互作用 而发挥其 毒
s E E&T c cINc E HN。L 。GY V s。N 科技视界 I4 II 7
21年 o 月第 1期 02 4 0
Sn&en g i 科 c Thl i c e coys i 技 视o界 o e Vn
项 目与课题
前 10个氨基酸 , 0 然后分 为三段 , 分别为 1 1 — 5为第 一段 ,6 1~
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