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分泌系統

微生物學定義

致病菌為了在宿主體內生存、繁殖和擴散,必須分泌一些蛋白性質的毒力因子;而一些非致病菌為了適應其生活環境,也向外分泌一些蛋白質。革蘭陽性(G+)細菌具有單一胞漿膜,胞漿膜外是一層厚厚的由肽聚糖組成的細胞壁;而革蘭陰性(G-)細菌則有兩層生物膜,即內膜(胞漿膜)和外膜,內膜和外膜之間為一層薄的肽聚糖層和外周質間隙(periplasmic space)。細菌依賴分泌通路進行蛋白質的跨胞漿膜轉運的系統,稱為分泌系統。

蛋白的分泌在調節微生物與周圍環境的相互作用上起很重要的作用。對於革蘭氏陰性菌而言,分泌需要蛋白穿過細胞的內膜和外膜。還有很多的分泌蛋白的目的地是進入寄主細胞,因此其中的幾種分泌系統包含使蛋白轉膜穿過寄主細胞質膜的裝置。

目錄

正文


目前(2013年)已經發現了6種細菌分泌系統,按其分泌是否利用Sec轉位酶可分為兩大類:一類是利用Sec轉位酶(translocase)和N末端信號序列進行蛋白轉運的,包括II型(T2SS)和V型分泌系統(T5SS);另一類則不依賴Sec轉位酶,如I型(T1SS)、Ⅲ型(T3SS)、IV型(T4SS)和VI型分泌系統(T6SS)。
對於革蘭氏陰性菌,一些分泌蛋白可以通過I型、III型和IV型分泌途徑一步轉運穿過細胞的內外膜。而其他的蛋白第一步通過Sec途徑或者Tat途徑先輸出到周質間隙中,然後再通過II型、V型或者極少數通過I型、IV型分泌途徑穿過(translocate across)外膜。對於革蘭氏陽性菌而言,分泌蛋白主要通過Sec途徑或者Tat途徑穿過單層的膜。但是,對於革蘭氏陽性菌中的分支杆菌就非常特殊,分泌蛋白是通過一個獨特的VII途徑穿過細胞壁和細胞質膜的,目前還不十分確定這個過程是否是一步還是兩步來完成。