2017-03-09
細菌分泌系統的發現，是近年來細菌致病機制研究的重要進展。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。革蘭氏陰性細菌有許多分泌蛋白和外露蛋白，雖然細菌分泌的這些蛋白功能各異，但系統發育和遺傳進化分析表明，細菌是通過相對較少的幾種分泌機制將這些蛋白分泌出去的。目前認為革蘭氏陰性菌的分泌系統有5個類型，即Ⅰ～Ⅴ型，均由一些具有特殊功能的蛋白質、多肽組成 。
上兩期小編已經為大家介紹了細菌Ⅲ型分泌系統和細菌Ⅳ型分泌系統。今天為大家帶來細菌Ⅰ型分泌系統的介紹。
1. Ⅰ型分泌系統的定義
Ⅰ型分泌系統（Type I secretion systems,T1SS）又稱 A B C分泌系統( ATP-binding cassette ) ，屬于Sec非依賴途徑，轉運完成后不需要對分泌蛋白的氨基端進行加工。
2. Ⅰ型分泌系統的特點
通過Ⅰ型分泌途徑分泌的蛋白質缺乏 N端信號肽，其分泌信號是位于該蛋白 C端的 60個氨基酸左右的序列。Ⅰ型分泌系統可以在沒有周質中間體的情況下將蛋白質直接從胞質分泌到胞外，并且所分泌的蛋白不容易被蛋白酶水解。
3. Ⅰ型分泌系統的結構
Ⅰ型分泌系統的轉運裝置由位于內膜的提供蛋白質分泌能量的ABC轉位酶、定位在內膜跨過周質的膜融合蛋白 (MFP) 和外膜蛋白 (OMP) 等3種功能蛋白組成。其動態的轉運機制如下：無目的蛋白外運時，轉運元件處于靜止狀態，分別整合在細菌的內、外膜上；轉運時由三磷酸腺苷 (ATP) 水解提供能量，ABC轉位酶活化并識別表達的目的蛋白 C端信號序列后發生構象改變，繼而與MFP及OMP組裝形成跨越內膜 、周質間隙和外膜的連續性中空通道，將目的蛋白以未折疊的多肽鏈形式轉運至細胞外；轉運過程完成，轉運元件彼此分離，分別位于內、外膜上，轉運裝置又恢復至靜止狀態。
4. 小結
在已報道的所有細菌基因組中均存在 Ⅰ 型分泌系統。許多革蘭氏陰性菌都利用 Ⅰ 型分泌系統向胞外轉運合成的分泌蛋白，被分泌的蛋白包括成孔毒素、蛋白酶、酯酶、S-層蛋白等。大腸桿菌α-溶血素分泌系統是最典型同時也是研究得最透徹的 Ⅰ 型分泌系統 。α-溶血素分泌系統組成簡單、適用范圍廣，是一個很好的呈遞外源抗原的工具，在活載體疫苗構建抗體的制備以及大規模活性蛋白產物的生產中都有廣闊的應用前景。
