Type_VI_secretion_system
VI型分泌システム（T6SSは）の広い範囲で使用される分子機械であるグラム陰性内部（から輸送タンパク質の細菌種の細胞質または細胞質）細菌細胞の隣接する標的細胞への細胞エンベロープを横切ります。多くの場合、T6SSがの原因物質研究の研究者によって2006年に発見されたことを報告している間コレラを、コレラ菌、最初の研究は、T6SS遺伝子がタンパク質輸出装置が実際に魚の病原体によるタンパク質分泌の研究では、2004年に出版された符号化することを実証していますエドワジェラタルダ。
それ以来、VI型分泌システムは、動物、植物、人間の病原体、土壌、環境、海洋細菌など、すべてのプロテオバクテリアゲノムの4分の1で発見されています。タイプVI分泌の初期の研究のほとんどは、高等生物の病因におけるその役割に焦点を合わせていましたが、現在では、主に細菌間拮抗作用で機能することが知られています。
コンテンツ
1 構造とメカニズム
1.1 ファージの尾のような 1.2 ベースプレート 1.3 膜 1.4 基板認識
2 抗真核生物3 抗菌 4 規制
4.1 GacS / Rsmシステム 4.2 クオラムセンシング
5 も参照してください
6 参考文献
7 外部リンク
構造とメカニズム
タイプVI分泌システムタンパク質、 Burkholderiapseudomallei。
T6SSは、細菌の細胞表面から外側に伸びる逆さまのファージに似ていると考えられています。これは、ファージの尾のような細管、ファージのベースプレートのような構造、および細胞エンベロープにまたがる膜複合体の3つのサブ複合体に集合する14のタンパク質で構成されています。これらの3つのサブコンプレックスは連携して、収縮メカニズムを介して細菌の細胞エンベロープを越えて標的細胞にタンパク質を輸送します。
タイプVI分泌システムの構造
ファージの尾のような
T6SSのファージの尾のようなコンポーネントは、組み立てと分解のサイクルを経る動的な管状構造です。長さは最大600nmで、電子顕微鏡写真で細菌の細胞質全体に広がることが視覚化されています。細管は、溶血素共調節タンパク質（Hcp）の積み重ねられた六量体リングから構築されたチューブの周りにシースとして配置されたタンパク質TssAおよびTssB（VipA / VipB）の繰り返し単位で構成されています。 Hcpチューブの先端には、ファージテールスパイク様タンパク質VgrGの三量体があり、これは先の尖ったPAARドメイン含有タンパク質で覆われています。シースの収縮は、Hcpチューブ、VgrG、および関連する基質を細菌細胞の外側に推進すると考えられており、VgrG / PAARスパイクは隣接する細胞の膜への浸透を促進します。尿細管の構造は、尿細管の基部にあるATP分解タンパク質ClpVの作用によって解体されます。
ベースプレート
T6SSのファージの尾のような細管は、バクテリオファージのベースプレートに類似した構造で組み立てられます。これは、タンパク質TssE、TssF、TssG、およびTssKで構成されています。ベースプレートとファージの尾のような複合体は細菌の細胞質で相互作用し、次に膜複合体によって細胞エンベロープに動員されます。
膜
T6SS膜複合体は、装置を細胞膜に固定する役割を果たし、ファージの尾のような細管の収縮によって基質が推進されるチャネルを提供します。この大きな（1.7 md）複合体は、TssJ、TssM、およびTssLを含むヘテロトリマーの10個の相互作用ユニットから形成されます。グラム陰性菌の細胞外皮の内膜から外膜にまたがり、独特の虹彩のようなメカニズムで開閉するチャネルを形成すると考えられています。
基板認識
他の分泌システム（一般的な分泌経路や分泌システムIIIおよびIVなど）の基質とは異なり、T6SSの基質は普遍的に識別できる特徴を持っていることは知られ代わりに、それらは、装置の２つの構造的構成要素のうちの１つを介した分泌のために認識され、選択される。基質の1つのクラスは、Hcpヘキサマーの細孔内に結合します。この相互作用がないと基質は不安定であるため、基質が通過する受動的な細管として機能するHcpではなく、基質-Hcp複合体が一緒に分泌されると考えられます。2番目のクラスの基質のメンバーは、ファージテールスパイク様タンパク質VgrGとの相互作用を介した分泌の標的となります。これらの基質は、Rhs毒素などのモジュラータンパク質であることが多く、一方の端でVgrGと相互作用するためのPAARドメインを持っています。 VgrGと基質が両方とも同じタンパク質の一部である場合も
抗真核生物
T6SSの祖先の機能は細菌を標的にしているように見えますが、真核細胞を標的とするように進化した少数のシステムが特定されています。一般に、これらの真核生物を標的とするシステムは、病気の原因に関与しています。たとえば、細胞内病原体であるFrancisella tularensisは、ファゴソームから脱出し、マクロファージの細胞質で複製するためにT6SSの活性を必要とします。分泌されたタンパク質がF.tularensisの病原性を促進するメカニズムはまだわかっコレラ菌のT6SSには二重の役割があり、細菌細胞と真核細胞の両方を標的にすることができます。それが分泌する少なくとも1つの基質は真核細胞の標的化に特化しており、細胞骨格タンパク質のアクチンを架橋することによって機能します。 BurkholderiapseudomalleiとEdwardsiellatardaは、真核生物の標的化に特化しているように見えるT6SSを保有する他の2つの生物です。植物病原菌XanthomonascitriのT6SSは、捕食性アメーバDictyosteliumdiscoideumから保護します。
抗菌
緑膿菌の抗菌メカニズム P. aeruginosaは、自身のエフェクター毒素に対して自己免疫を持っています。Tsiタンパク質はTse毒素に結合して安定化し、細胞老化とペプチドグリカン細胞壁溶解を防ぎます。
グラム陰性細菌の広い範囲は、以下のような日和見病原体を含む、抗菌T6SSsを有することが示されている緑膿菌、ヒト腸（生息絶対共生種バクテロイデス属。）、 、およびそのような植物関連細菌Agrobacteriumtumefaciensとして。これらのシステムは、分泌された基質の機能を介して抗菌活性を発揮します。特徴づけられたすべての細菌標的化T6SSタンパク質は、標的細胞を殺すか増殖を妨げることにより、毒素として作用します。T6SS基質が示す標的細胞に対する毒性のメカニズムは多様ですが、通常、アミダーゼまたはグリコヒドロラーゼ活性による細胞壁の分解、リパーゼ活性または細孔形成による細胞膜の破壊、DNAの切断など、高度に保存された細菌構造の標的化が含まれます、および必須代謝物NAD +の分解。 T6SS陽性細菌種は、分泌された各毒素に特異的な免疫タンパク質を産生することにより、T6SSを介した自己細胞および親細胞への中毒を防ぎます。免疫タンパク質は、毒素タンパク質に結合することによって機能し、多くの場合、それらの活性部位で、それによってそれらの活性をブロックします。
規制
GacS / Rsmシステム
いくつかの研究は、2つのコンポーネントシステムによるT6SSの規制に取り組んでいます。で緑膿菌は、GacS / RSM二成分系は、VI型分泌系の調節に関与していることが観察されています。このシステムは、Rsmの小さな調節RNA分子の発現を調節し、バイオフィルム形成にも関与しています。GacS / Rsm経路が刺激されると、Rsm分子が増加すると、mRNA結合タンパク質RsmAが阻害されます。RsmAは、T6SS遺伝子発現のためにリボソーム結合部位の近くの配列に結合する翻訳阻害剤です。規制のこのレベルも観察されているのP.フルオレッセンスおよびP. syringaeのの。
クオラムセンシング
クオラムセンシングがT6SSを制御するさまざまな例がでコレラ菌T6SSの研究、あることが観察された血清型O37が高い持っているVASの遺伝子発現を。一方、血清型O139とO1は反対であり、vas遺伝子の発現は著しく低い。発現の違いは、クオラムセンシングレベルの違いに起因することが示唆されています。コレラ菌、オートインデューサー1（AI-1）信号がLuxQによって検出されるセンサーキナーゼ。LuxQはLuxUを活性化し、LuxUはHapR遺伝子の発現を抑制するDNA結合タンパク質であるLuxOに作用します。HapRはLuxOの欠失が、vas遺伝子発現、したがってT6SS発現の強力な誘導をもたらしたと考えられており、T6SSがクオラムセンシングによって何らかの形で調節されていることを示しています。しかしながら、LuxO欠失を有するO1株は、O37株と比較して依然として比較的静止したT6SSを有しており、追加の要因も関与していることを示唆している。
も参照してください
クオラムセンシング
分泌
二成分制御系
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外部リンク
Cell Press：細菌の細胞間相互作用中のタイプVI分泌の反撃”