细菌Ⅲ型分泌系统

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
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目前已有了较为 规范的新名词：T3SS注射装置 T3SS注射装置的核心是一针 头状的复合物，由一个多环型 基座和一个针头状 突起组成 ， T3SS由多环型基座固定在细菌 表面，基座中贯穿有圆柱状的 连接针头和基座的杆。
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
来自鼠伤寒沙门氏菌 TS33电镜照片
Ⅲ型分泌系统的组成
• Ⅲ型分泌系统通常由30～40 kbp大小的 基因编码，以毒力岛 的形式存在于细菌 的质粒或染色体上。 • 与基因组其他部分相比，该分泌系统基 因的DNA G+ C含量较低，编码Ⅲ型分 泌系统的基因常常是成簇的。在致病菌 中，Ⅲ型分泌系统基因簇通常位于染色 体或质粒上，常通过进化而获得。而在 相关的非致病菌株中大多缺乏这些致病 区，但一般有相似或相同的相邻序列。
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 ห้องสมุดไป่ตู้应其生活环境, 也向外分泌一些蛋白质。 革兰氏阴性细菌有许多分泌蛋白和外露蛋白,系统发 育和遗传进化分析表明, 细菌是通过相对较少的几种 分泌机制将这些蛋白分泌出去的。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。
• 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。 • I、Ⅲ型分泌系统是sec不依赖性的，Ⅱ、Ⅳ型是sec 依赖性的。
致病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。 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；
Ⅲ型分泌系统的特点
⑴ 该分泌系统是一种多成分分泌系统 , 在革 兰氏阴性细菌中高度保守; ⑵ 其分泌蛋白不具有典型的分泌蛋白分泌依 赖的 sec模式的氨基酸末端序列; ⑶ 分泌需要辅助蛋白; ⑷ 分泌蛋白质通过细菌的内外两层膜;
⑸ 能够把效应分子直接从胞质输送到细胞表面; ⑹温度、盐度等环境因素 , 可以诱导分泌装置和 效应分子的合成; ⑺编码 Ⅲ 型分泌系统的许多成分基因与编码许 多革兰氏阴性细菌和革兰氏阳性细菌的鞭毛装 置的基因有一定的同源性; ⑻编码 Ⅲ 型分泌系统的基因可在细菌间传递。