细菌Ⅵ型分泌系统研究进展

Ⅵ型分泌系统（T6SS）是最新发现的细菌分泌系统之一,该分泌系统与细菌的致病性密切相关。综述了细菌Ⅵ型分泌系统的组成成分、调控及假设模型等方面的研究进展。     

海水常见革兰氏阴性病原菌Ⅲ型分泌系统的研究进展

许多革兰氏阴性病原细菌借助细菌的Ⅲ型分泌系统(Type Ⅲ secretion system,T3SS)传递与致病有关的毒性因子和效应子来发挥病原细菌的毒性.副溶血弧菌(Vibrio parahaemolyticus)、迟缓爱德华民菌(Edwardsiella tarda)和嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila)是海水中3种常见革兰氏阴性病原细菌.这3种细菌不仅广泛引起海水养殖生物的病害,还经常导致人类肠胃炎等其他危害,而Ⅲ型分泌系统也与它们的致病性密切相关.对海水中这3种常见革兰氏阴性病原菌Ⅲ型分泌系统的组成、功能及相关转录调控机制进行了综述.     

水生动物病原菌Ⅵ型分泌系统(T6SS)及其溶血素共调节蛋白研究进展

Ⅵ型分泌系统(typeⅥsecretion system, T6SS)是多种革兰氏阴性菌编码的蛋白分泌装置,在毒力因子释放、生物被膜形成、铁离子摄取、囊泡运输、环境压力适应性及细菌胞内存活等方面发挥着重要功能,在副溶血弧菌(Vibrio parahaemolyticus)、溶藻弧菌(Vibrio alginolyticus)、哈维氏弧菌(Vibrio harveyi)、嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila)和迟钝爱德华氏菌(Edwardsiella tarda)等水生动物病原菌的致病过程中发挥着关键作用。然而,有关水生动物病原菌T6SS组分及其功能的报道还比较匮乏。本文对几种水生动物病原菌T6SS的生物学功能与调控机理,以及T6SS关键调控因子溶血素共调节蛋白Hcp的系统进化关系与功能等最新研究情况进行了综述,并在水生动物病原菌T6SS的生物学功能、T6SS活性调控与环境因素的关联性、T6SS与致病菌代谢之间的调控关系等方面提出未来研究建议,以期为进一步开展水生动物致病机制研究及水产养殖细菌病的防控提供新思路。     

植物病原细菌Ⅲ型分泌系统及Pseudomonas syringae pv.tomato的信号分子分泌研究进展

Ⅲ型分泌系统在植物病原细菌与寄主互作中起重要作用,许多革兰氏阴性致病菌通过该系统将效应蛋白注入寄主体内引发病害,综述了Ⅲ型分泌系统的特征、作用机理、与致病性的关系以及Pseudomonas syringae pv.Tomato的信号分子分泌研究进展.     

青枯菌Ⅲ型分泌系统HrcN原核表达与亚细胞定位

为探究青枯菌Ⅲ型分泌系统（type Ⅲ secretion system，T3SS）HrcN在致病过程中的功能，分别克隆青枯菌CBM613菌株的hrcN基因并连接至pET30a和pRI-eGFP载体，转化寄主细胞，开展原核表达及亚细胞定位研究。结果显示，HrcN蛋白是T3SS的结构组分之一，具有ATP酶活性，可在胞内水解ATP酶为效应蛋白的分泌过程提供能量。蛋白亚细胞定位预测表明，青枯菌HrcN蛋白定位于细胞内膜和细胞质，激光共聚焦定位结果显示，HrcN蛋白部分在叶绿体表达，部分在细胞内膜和细胞质表达，与蛋白亚细胞定位预测结果基本一致。据此推测HrcN是一种定位于细胞内膜上的外周蛋白，该结论为后续研究青枯菌T3SS的功能及其致病机制奠定基础。     

副溶血弧菌Ⅵ型分泌系统对其种内竞争的影响

对85株副溶血弧菌的Ⅵ型分泌系统(typeⅥsecretion system, T6SS)相关基因的携带情况进行分析,并选取部分副溶血弧菌菌株进行混合培养,探究其种内竞争情况。利用qPCR技术,分析混合培养后T6SS相关基因的表达情况。结果表明:85株副溶血弧菌均携带T6SS2,62株副溶血弧菌携带T6SS1,其中临床分离株41株,占全部临床分离株的93.2%;环境分离株21株,占全部临床分离株的51.2%,并且T6SS1基因簇在不同来源的副溶血弧菌中存在一定的差异性。在混合培养条件下,部分T6SS1~+的副溶血弧菌存在明显的种内竞争优势。基因表达分析结果显示,较单一培养的菌株,混合培养中副溶血弧菌T6SS1和T6SS2相关基因的表达量均有明显的上调。导致这一现象的原因可能是在混合培养的条件下,副溶血弧菌可通过增强自身T6SS1和T6SS2相关基因的表达,以提升其在种内的竞争力。初步探究了副溶血弧菌Ⅵ型分泌系统对其种内竞争的影响,为副溶血弧菌T6SS功能的进一步揭示提供科学的参考。     

细菌IV型分泌系统结构的研究进展

革兰氏阴性菌的IV型分泌系统（T4SS）是一个由ATP供能,多种蛋白质复合构成的体系,该体系能够跨过整个细胞外膜、分泌大量底物。详细阐述了T4SS组成元件的结构,如底物转运通道、核心复合物、外膜复合物、内膜复合物、菌毛等。T4SS更大组成元件、其他结构、组成元件间相互作用的机理等有待进一步研究。     

HrcJ参与了Ⅲ型分泌装置的形成从而决定条斑病菌在非寄主上的过敏反应和在水稻上的致病性

 【目的】水稻条斑病菌（Xanthomonas oryzae pv. oryzicola,Xooc）的hrp（hypersensitive response and pathogenicity）基因编码形成的Ⅲ型分泌系统（type Ⅲ secretion system,T3SS）,将致病性效应分子注入水稻细胞中,但Xooc的hrcJ基因在致病性中的作用以及其如何参与形成T3SS分泌装置,并不明确。【方法】本研究根据标记交换原理对Xooc的hrcJ基因进行了敲除。【结果】发现hrcJ突变体丧失在水稻上的致病性和在烟草上的HR激发能力。酵母双杂交显示,HrcJ蛋白N端脂蛋白结构域可与HrcC互作,HrcJ蛋白C端跨膜结构域可与HrcV互作,提示HrcJ蛋白联接于T3SS装置的内膜和外膜之间。功能互补结果显示,缺失脂蛋白结构域和跨膜结构域的hrcJ基因均不能恢复hrcJ突变体在烟草上的HR激发能力和在水稻上的致病性。RT-PCR结果显示,hrcJ的表达受hrpX基因调控,hrcJ基因突变后不影响效应分子hpa1的表达。【结论】hrcJ基因是水稻条斑病菌致病性和非寄主上激发HR的关键因子,其基因产物参与了T3SS装置的形成。     

牛源性肠炎沙门氏菌的三型分泌系统基因分析

肠炎沙门氏菌是一类引起人与动物腹泻的病原菌,其致病性与三型分泌系统密切有关.本次试验研究临床上腹泻牛体内分离的一株肠炎沙门氏菌致病性与三型分泌系统的关系,试验选取SipA、SipD的基因序列进行测序分析.本次试验分别运用特异性引物扩增SipA、SipD的基因,连接到T载体上并测定目的片段序列.测出的序列在GeneBank上进行比对,以确定分离菌与其他菌株亲缘关系.试验结果显示该株肠炎沙门氏菌的SipA基因、SipD基因与肠炎沙门氏菌P125109同源性达100％.     

副溶血弧菌Ⅲ型分泌系统1内杆状蛋白基因vscI的功能分析

[目的]Ⅲ型分泌系统(TypeⅢsecretion systems, T3SS)在副溶血弧菌(Vibrio parahemolyticus)致病过程中发挥重要作用。本试验旨在探讨T3SS1内杆状蛋白基因vscI的功能。[方法]以副溶血弧菌POR-1菌株为研究对象,构建vscI缺失株ΔvscI与回补株CΔvscI,检测野生株、缺失株与回补株的细胞毒性、细胞黏附等生物学特性,分析vscI缺失对副溶血弧菌感染细胞能力的影响;通过Western blot与ELISA检测HeLa细胞内效应蛋白的易位量。[结果]与POR-1菌株相比,缺失菌株ΔvscI在生长速度上并无显著差异,但对HeLa细胞的黏附能力下降85%。细胞毒性检测结果显示:与POR-1菌株相比,缺失株ΔvscI感染细胞组释放LDH量显著下降60%。同时与野生株POR-1感染HeLa细胞组相比,ΔvscI感染HeLa细胞组发生凋亡的细胞数量显著下降了85%。腺苷酸环化酶报告系统研究结果显示:与POR-1菌株感染组相比,ΔvscI菌株感染HeLa细胞内的cAMP含量显著下降,CyaA融合蛋白的易位量显著下降,而在回补株CΔvscI中上述生物性状均恢复。[结论]vscI提高了副溶血弧菌对细胞的黏附能力和毒力,促进细胞凋亡,同时对于T3SS1效应子的易位是必需的。     

青枯雷尔氏菌致病机制及其相关基因的研究进展

阐述青枯雷尔氏菌致病基因以及它们之间的相互调节。由于青枯雷尔氏菌的复杂性,进而发展了许多青枯雷尔氏菌分子鉴定技术,并且对青枯雷尔氏菌的鉴定逐渐走向快速、便捷和灵敏高的趋势。青枯雷尔氏菌基因组约5.8Mb,具有高(G+C)含量和约5 120个可能的编码基因;它是由3.7Mb的染色体和2.1Mb的大质粒所组成,主要的致病因子有Ⅲ型hrp分泌系统产物、胞外多糖、细胞壁降解酶(包括果胶质酶以及纤维素酶等),其涉及的基因主要包括hrp基因簇、avr基因、毒性基因;青枯雷尔氏菌通过Ⅲ型分泌系统(T3SS)、II型分泌系统(T2SS)等分泌系统将多种毒性因子输送到胞外使寄主植物致病。同时,T3SS和T2SS之间也是相互影响的。上述致病因子的协调作用是由一个复杂的网络调节系统控制的,并以PhcA调节基因的启动和转录为核心,自动而精密地调节有关致病基因的表达及关闭,从而控制细菌的生长状态。     

Type 6 secretion dynamics within and between bacterial cells

The bacterial type 6 secretion system (T6SS) functions as a virulence factor capable of attacking both eukaryotic and prokaryotic target cells by a process that involves protein transport through a contractile bacteriophage tail-like structure. The T6SS apparatus is composed, in part, of an exterior sheath wrapped around an interior tube. Here, we report that in living cells the cytoplasmic adenosine triphosphatase called ClpV specifically recognizes the contracted T6SS sheath structure, causing its disassembly within seconds. ClpV imaging allowed spatial and temporal documentation of cell-cell interactions (termed T6SS dueling) that likely mark the location of repeated T6SS-mediated protein translocation events between bacterial cells.     

Translocation of Helicobacter pylori CagA into gastric epithelial cells by type IV secretion

The Gram-negative bacterium Helicobacter pylori is a causative agent of gastritis and peptic ulcer disease in humans. Strains producing the CagA antigen (cagA(+)) induce strong gastric inflammation and are strongly associated with gastric adenocarcinoma and MALT lymphoma. We show here that such strains translocate the bacterial protein CagA into gastric epithelial cells by a type IV secretion system, encoded by the cag pathogenicity island. CagA is tyrosine-phosphorylated and induces changes in the tyrosine phosphorylation state of distinct cellular proteins. Modulation of host cells by bacterial protein translocation adds a new dimension to the chronic Helicobacter infection with yet unknown consequences.     

猕猴桃细菌性溃疡病菌T3SS关键效应蛋白基因致病功能

目的 由丁香假单胞菌猕猴桃致病变种（Pseudomonas syringae pv. actinidiae,Psa）引起的猕猴桃细菌性溃疡病是全球猕猴桃产业最具毁灭性的病害。病原细菌主要通过III型分泌系统（type III secretion system,T3SS）将多种效应蛋白（T3SS effector,T3SE）注入寄主植物细胞,进而促进病菌侵染和致病。本研究旨在解析Psa基因组中T3SE的信息并对其T3SS和T3SE的致病功能进行系统分析,为溃疡病菌致病机制的研究和防治策略的制定提供依据。方法 利用marker-free同源重组基因敲除技术获得M228菌株的T3SS功能缺陷突变体ΔhrcS和ΔhrcC,观察突变体在寄主上的致病力,同时检测突变体诱导本氏烟产生细胞坏死的情况;随后利用从Pseudomonas-Plant Interaction数据库下载的T3SE数据库,本地BLAST多序列比对构建强、弱致病菌株M228和M227的T3SE库,并对二者的T3SE基因信息进行比对分析;另外,获得M228菌株T3SE单、多效应子突变菌株20株及2株HopR1基因回补菌株（共涉及19个T3SE）,并将各突变体室内有伤接菌猕猴桃枝条,系统评价各突变体致病力变化并进行统计分析。结果 通过对Psa的hrcS和hrcC基因进行突变,证明T3SS是其在寄主上致病以及非寄主上过敏性坏死反应（HR）所必需的。通过数据库同源比对,发现在强毒株系和弱毒株系中有31个T3SE基因具有100%的同源性,选取一些基因进行缺失突变,发现hopM1/avrE1和hopR1是Psa重要的毒性因子,且二者不存在功能冗余。另外,单独敲除avrPto5或avrRpm1均能提高Psa致病力。在缺失A-F-E基因簇和avrPto5的菌株中,敲除hopM1/avrE1和hopR1也分别导致Psa的致病力显著下降;而同时敲除hopM1/avrE1、hopR1、avrPto5和A-F-E基因簇导致病菌完全丧失致病力。结论HopM1/AvrE1与同家族HopR1均为Psa重要致病因子,且独立于其他效应子发挥作用;avrPto5和avrRpm1基因缺失可以增强Psa的致病力。     

副溶血性弧菌分子检测与分型研究进展

副溶血性弧菌是一种革兰氏阴性嗜盐菌,常通过食用被该菌污染的食品导致食物中毒。该文综述了副溶血性弧菌的分子检测技术如PCR、环介导等温扩增、免疫捕获等,及分型技术如RAPD-PCR、ERIC-PCR、PFGE、核糖体分型、RFLP等,这些方法将为副溶血性弧菌食物中毒提供重要的检测与分型手段,对预防与控制副溶血性弧菌食物中毒具有重要意义。     

Three-dimensional model of Salmonella's needle complex at subnanometer resolution

Type III secretion systems (T3SSs) are essential virulence factors used by many Gram-negative bacteria to inject proteins that make eukaryotic host cells accessible to invasion. The T3SS core structure, the needle complex (NC), is a ~3.5 megadalton-sized, oligomeric, membrane-embedded complex. Analyzing cryo-electron microscopy images of top views of NCs or NC substructures from Salmonella typhimurium revealed a 24-fold symmetry for the inner rings and a 15-fold symmetry for the outer rings, giving an overall C3 symmetry. Local refinement and averaging showed the organization of the central core and allowed us to reconstruct a subnanometer composite structure of the NC, which together with confident docking of atomic structures reveal insights into its overall organization and structural requirements during assembly.     

Patterns of growth hormone-releasing factor and somatostatin secretion into the hypophysial-portal circulation of the rat

The interrelation between the secretion of two hypophysiotropic peptides, growth hormone-releasing factor (GRF) and somatostatin (SRIF), in the generation of episodic growth hormone (GH) secretion was inferred from direct measurements of immunoreactive GRF and immunoreactive SRIF concentrations in the hypophysial-portal plasma of the rat. Secretion of immunoreactive GRF was found to be episodic, with maximal concentrations present during periods of expected GH secretory episodes. Secretion of immunoreactive GRF was accompanied by a moderate reduction in portal plasma levels of immunoreactive SRIF. Passive immunoneutralization of SRIF was associated with increased concentrations of immunoreactive GRF in hypophysial-portal plasma. On the basis of these observations, it appears that each GH secretory episode is initiated by pulsatile secretion of immunoreactive GRF into the portal circulation, which is preceded by or is concurrent with a moderate reduction of inhibitory tone provided by portal immunoreactive SRIF. These experiments provide direct insights into central and adenohypophysial mechanisms by which GRF and SRIF interact to generate episodic secretion of GH.