沙门菌分泌系统研究进展_安树敏.docx
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1、 中 国 兽 医 学 报 年 月 第 卷 第 期 沙 门 菌 分 泌 系 统 研 究 进 展安 树 敏 , 郭 荣 显 , 耿 士 忠 , 薛 颖 , 潘 志 明 , 焦 新 安 ( 扬 州 大 学 江 苏 省 人 兽 共 患 病 学 重 点 实 验 室 江 苏 省 动 物 重 要 疫 病 与 人 兽 共 患 病 防 控 协 同 创 新 中 心 , 江 苏 扬 州 )摘 要 : 目 前 已 知 革 兰 阴 性 菌 的 分 泌 系 统 共 有 种 类 型 , 然 而 在 沙 门 菌 中 只 发 现 其 中 种 , 即 型 、 型 、 型 、 型 和 型 分 泌 系 统 , 对 型 分 泌 系 统
2、 却 未 见 报 道 。 沙 门 菌 的 许 多 生 物 学 特 性 是 依 赖 于 其 分 泌 系 统 实 现 的 , 通 过 这 些 分 泌 系 统 , 分 泌 性 蛋 白 质 或 毒 素 被 转 运 到 细 菌 胞 外 , 与 宿 主 细 胞 发 生 相 互 作 用 而 发 挥 其 致 病 性 。关 键 词 : 沙 门 菌 ; 革 兰 阴 性 菌 ; 分 泌 系 统中 图 分 类 号 : ; 文 献 标 志 码 : 文 章 编 号 : ( ) : , , , , , ( , , , , , ) : , , , , , : ; ; , : ; 沙 门 菌 是 一 种 革 兰 阴 性 菌 ,
3、 是 一 种 重 要 的 人 兽 共 患 致 病 菌 , 主 要 引 起 人 和 动 物 的 肠 炎 、 伤 寒 和 败 血 症 等 , 在 医 学 、 兽 医 学 及 公 共 卫 生 学 上 的 意 义 重 大 。 沙 门 菌 为 了 在 宿 主 体 内 生 存 、 繁 殖 和 扩 散 , 在 感 染 宿 主 时 不 仅 要 努 力 寻 找 外 在 的 基 本 营 养 物 质 , 又 要 避 免 被 宿 主 免 疫 系 统 清 除 , 这 些 过 程 大 多 依 赖 于 某 些 特 殊 的 生 物 大 分 子 ( 主 要 是 毒 力 因 子 ) 。 分 泌 系 统 就是 运 输 各 种 生
4、物 大 分 子 ( 蛋 白 质 、 离 子 、 等 ) 穿 过 细 菌 细 胞 壁 的 结 构 , 将 这 些 生 物 大 分 子 从 细 菌 胞 浆 转 运 至 宿 主 细 胞 表 面 及 胞 质 内 。 随 着 分 子 生 物 学收 稿 日 期 : 基 金 项 目 : 国 家 ” ” 计 划 资 助 项 目 ( ) ; 国 家 自 然 科 学 基 金 资 助 项 目 ( ) ; 江 苏 省 自 然 科 学 基 金 资 助 项 目 ( ) ; 中 国 博 士 后 基 金 资 助 项 目 ( )作 者 简 介 : 安 树 敏 ( ) , 女 , 硕 士 。 通 讯 作 者 , : ; 技 术
5、的 发 展 , 及 对 沙 门 菌 研 究 的 不 断 深 入 , 多 种 分 泌 系 统 现 已 被 发 现 。 革 兰 阴 性 菌 拥 有 至 少 种 分 泌 系 统 , 如 图 所 示 , 即 型 分 泌 系 统 ( ) , 但 在 沙 门 菌 中 , 只 发 现 了 其 中 种 , 即 型 、 型 、 型 、 型 和 型 分 泌 系 统 , 没 有 发 现 型 分 泌 系 统 。 分 泌 系 统 是 复 杂 的 分 子 装 置 , 其 中 型 、 型 与 型 采 用 一 步 法 直 接 将 效 应 蛋 白 转 运 到 介 质 中 , 型 通 过 两 步 机 制 将 底 物 蛋 白 转
6、向 细 菌 胞 外 , 型 则 拥 有 上 述 双 重 途 径 。图 革 兰 阴 性 菌 分 泌 系 统 示 意 图 中 国 兽 医 学 报 年 月 第 卷 第 期 型 分 泌 系 统 型 分 泌 系 统 ( , ) , 广 泛 存 在 于 革 兰 阴 性 细 菌 中 , 由 种 膜 蛋 白 组 成 , 分 别 为 存 在 于 内 膜 的 结 合 盒 ( , ) 转 运 蛋 白 、 膜 融 合 蛋 白( , ) 以 及 组 成 成 分 中 有 膜 孔 蛋 白 样 蛋 白 的 外 膜 蛋 白 , 这 种 蛋 白 互 相 协 调 使 分 泌 物 一 次 性 穿 过 细 胞 内 外 膜 被 分 泌
7、到 胞 外 。 在 不 断 进 化 中 发 展 了 多 种 运 输 功 能 : 从 吸 收 营 养 物 质 到 抗 生 素 和 金 属 离 子 的 输 出 , 以 及 革 兰 阴 性 菌 中 许 多 毒 力 蛋 白 的 分 泌 。 分 泌 的 蛋 白 质 , 例 如 溶 血 素 、 毒 素 或 蛋 白 酶 都 需 要 被 分 泌 到 胞 外 介 质 中 才 能 发 挥 其 相 应 功 能 。沙 门 菌 由 毒 力 岛 ( , ) 编 码 , 上 有 个 开 放 阅 读 框 , 分 别 编 码 、 、 、 、 和 基 因 , 这 些 基 因 主 要 参 与 肠 内 感 染 。 其 中 , 是 第
8、 一 个 被 鉴 定 的 基 质 蛋 白 , 参 与 调 控 细 菌 与 真 核 细 胞 之 间 的 黏 附 , 其 功 能 的 发 挥 离 不 开 、 、 、 和 等 蛋 白 的 辅 助 。 蛋 白 的 相 对 分 子 质 量 较 大 , 约 为 , 包 含 有 个 以 上 的 重 复 序 列 , 每 个 重 复 序 列 含 个 氨 基 酸 。 蛋 白 的 功 能 是 作 为 一 个 非 菌 毛 黏 附 素 在 细 菌 黏 附 上 皮 细 胞 表 面 的 过 程 中 起 作 用 , 它 的 分 泌 需 要 、 和 蛋 白 的 存 在 。 是 位 于 外 膜 上 形 成 跨 膜 孔 道 的 多
9、 系 统 通 用 成 分 , 是 的 同 源 物 , 在 细 胞 外 膜 上 形 成 一 个 小 孔 ; 是 一 个 衔 接 蛋 白 , 可 以 跨 越 胞 质 ; 具 有 细 胞 内 膜 酶 的 作 用 。 和 是 个 内 膜 调 节 蛋 白 , 与 沙 门 菌 数 据 库 中 的 其 他 蛋 白 没 有 相 似 性 , 与 一 种 参 与 鞭 毛 趋 化 性 调 节 的 蛋 白 有 低 的 序 列 相 似 性 。 它 们 的 缺 失 不 会 影 响 的 分 泌 但 会 降 低 细 胞 的 黏 附 和 侵 袭 能 力 。 型 分 泌 系 统目 前 , 对 沙 门 菌 型 分 泌 系 统 (
10、, ) 的 介 绍 未 见 文 献 报 道 。 但 在 其 他 革 兰 阴 性 菌 中 却 备 受 关 注 , 在 这 些 革 兰 阴 性 菌 中 , 的 功 能 在 于 促 进 折 叠 的 细 胞 周 质 蛋 白 从 细 胞 内 通 过 特 定 的 外 膜 通 道 被 运 输 至 胞 外 , 被 分 泌 的 物 质 或 释 放 到 胞 外 环 境 或 与 宿 主 细 胞 靶 向结 合 , 有 助 于 细 菌 适 应 不 同 的 外 界 环 境 ( 从 深 海 到 动 植 物 组 织 ) 。 分 泌 物 质 的 种 类 根 据 细 菌 进 化 程 度 的 不 同 是 有 所 差 别 的 。 大
11、 多 数 被 分 泌 的 胞 外 蛋 白 酶 都 能 通 过 水 解 环 境 中 的 物 质 来 形 成 细 菌 容 易 摄 取 的 营养 物 质 。 除 获 取 营 养 物 质 这 一 主 要 功 能 外 还 能 够 促 进 毒 素 、 黏 附 素 、 黏 蛋 白 或 细 胞 色 素 的 分 泌 , 并 在 呼 吸 、 运 动 性 或 生 物 膜 形 成 方 面 发 挥 功 能 。 是 一 个 由 许 多 不 同 的 多 拷 贝 蛋 白 组 成 的 大 的 跨 膜 结 构 , 包 括周质蛋白 、 内 膜 蛋 白 、 外 膜 蛋 白 以 及 连 接 内 膜 蛋 白 和 外 膜 蛋 白 的 假
12、菌 毛 。 在 内 外 膜 之 间 还 有 肽 聚 糖 层 的 存 在 。 典 型 的 的 组 成 成 分 中 的 个 蛋 白 、 、 、 和 是 菌 毛 样 亚 单 位 , 这 个 亚 单 位 共 同 形 成 了 假 菌 毛 , 在 中 负 责 将 分 泌 蛋 白 通 过 分 泌 通 道 输 出 到 细 胞 外 。 参 与 的 分 泌 过 程 一 般 分 两 步 完 成 , 首 先 通 过 途 径 或 途 径 将 前 蛋 白 输 出 到 细 胞 质 中 , 随 后 在 细 胞 质 中 将 其 折 叠 为 紧 密 的 中 间 体 , 有 时 还 与 辅 因 子 ( 、 、 簇 ) 或 其 他
13、蛋 白 质 结 合 。 是 目 前 唯 一 知 道 输 出 底 物 的 分 泌 系 统 。 型 分 泌 系 统 型 分 泌 系 统 ( , ) 在 进 化 上 与 鞭 毛 有 关 , 是 由 多 组 分 蛋 白 复 合 体 形 成 的 一 个 针 状 的 膜 结 合 装 置 , 它 通 过 分 泌 蛋 白 或 把 这 些 效 应 蛋 白 直 接 注 射 到 宿 主 细 胞 内 而 发 挥 致 病 作 用 。致 病 沙 门 菌 有 种 不 同 的 。 沙 门 菌 的 个 种 即 肠 道 沙 门 菌 和 邦 戈 沙 门 菌 , 都 有 毒 力 岛 ( , ) , 是 一 个 特 殊的 染 色 体
14、操 纵 子 , 它 编 码 一 种 ( ) , 该 是 沙 门 菌 引 起 局 部 及 系 统 感 染 病 症 的 必 要 条 件 。 肠 道 沙 门 菌 的 所 有 致 病 性 血 清 型 均 带 有 毒 力 岛 ( , ) , 它 编 码 另 一 种 ( ) , 此 与 沙 门 菌 在 其 入 侵 的 宿 主 细 胞 内 的 存 活 有 关 。 在 侵 入 肠 上 皮 细 胞 后 , 沙 门 菌 可 以 散 布 在 机 体 的 多 个 组 织 中 , 此 时 , 编 码 的 效 应 蛋 白 能 维 护 沙 门 菌 在 巨 噬 细 胞 内 形 成 的 沙 门 菌 膜 性 小 泡 ( , )
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- 沙门 分泌 系统 研究进展 安树敏
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