タイプIII分泌システム

タイプIII分泌システム（T3SSまたはTTSS）は、細菌がエフェクタータンパク質を宿主細胞に分泌して毒性と定着を促進するために使用する細菌分泌システムの1つです。^{[1] [2]タイプIII分泌システムは}インジェクティソームと同等であると広く考えられていますが、インジェクティソームは鞭毛輸出装置などの構造も含むタイプIII分泌システムの一部にすぎないと主張する人も多くいます。^{[3] T3SSは、}病原性グラム陰性細菌のいくつかの種に見られる針状のタンパク質複合体です。

タイプ III 分泌システムという用語は 1993 年に造語されました。^{[4]この分泌システムは、}グラム陰性細菌に見られる少なくとも 5 つの他の分泌システムとは区別されます。多くの動物および植物関連細菌は同様の T3SS を持っています。これらの T3SS は収斂進化の結果として類似しており、系統解析はグラム陰性細菌が T3SS遺伝子カセットを他の種に水平伝達できるというモデルを支持しています。最も研究されている T3SS のいくつかは、以下の種のものです: ^{[引用が必要]}

• 赤痢菌（細菌性赤痢を引き起こす）、
• サルモネラ菌（腸チフス）、
• 大腸菌（腸内細菌叢、一部の菌株は食中毒を引き起こす）、
• ビブリオ（胃腸炎および下痢）、
• バークホルデリア（鼻疽）、
• エルシニア（ペスト）、
• クラミジア（性感染症）、
• シュードモナス（ヒト、動物、植物に感染）と
• エルウィニア、ラルストニア、キサントモナスなどの植物病原菌、および植物共生菌のリゾビウム。

T3SS は約 30 種類のタンパク質から構成されており、最も複雑な分泌システムの 1 つとなっています。その構造は細菌のべん毛(運動のために使用される長くて硬い細胞外構造) と多くの類似点を示しています。T3SS に関与するタンパク質の中には、べん毛タンパク質とアミノ酸配列の相同性を持つものもあります。T3SS を持つ細菌の中にはべん毛を持ち運動性のもの (サルモネラなど)もあれば、そうでないものもあります (赤痢菌など)。厳密に言えば、タイプ III 分泌は感染関連タンパク質とべん毛成分の両方の分泌に使用されます。ただし、「タイプ III 分泌」という用語は主に感染装置に関連して使用されます。細菌のべん毛はタイプ III 分泌システムと共通の祖先を持っています。^{[5] [6]}

T3SS は多くの病原細菌の病原性 (感染能力) に不可欠です。T3SS に欠陥があると、細菌が非病原性になることがあります。グラム陰性細菌の非侵襲性株の中には、エネルギーコストのかかるシステムが役に立たなくなったために T3SS を失った株もあると示唆されています。^[7]従来の抗生物質は過去にこれらの細菌に対して有効でしたが、抗生物質耐性株が絶えず出現しています。1990 年代後半以降、T3SS の働きを理解し、それを標的とする薬剤を開発することが、世界中の多くの研究グループの重要な目標となっています。

タイプIII分泌システム
T3SS針複合体
識別子
シンボル	T3SS
TCDB	1.B.22
OPMスーパーファミリー	348
OPMタンパク質	5tcq

T3SS の特徴は針である^{[8] [9]}（より一般的には針複合体( NC ) またはT3SS 装置( T3SA ) 。ATPaseが除外されている場合はインジェクティソームとも呼ばれる。下記参照）。分泌される必要のある細菌タンパク質は、細菌細胞質から針を通って直接宿主細胞質に入る。2 つの細胞質は 3 つの膜で隔てられている。グラム陰性細菌の二重膜 (内膜と外膜) と真核生物の膜である。針は、これらの高度に選択的でほぼ不浸透性の膜をスムーズに通過できるようにする。1 つの細菌は、その膜全体に数百の針複合体が広がっていることがある。針複合体は、病原性細菌のすべての T3SS に共通する特徴であると提案されている。^[10]

針状複合体は細菌の細胞質から始まり、2つの膜を横切って細胞から突き出ている。膜に固定されている部分はT3SSの基部（または基底小体）である。細胞外部分は針状である。いわゆる内部ロッドが針状体を基部に接続している。針状体自体はT3SSの最大かつ最も目立つ部分であるが、単一のタンパク質の多くのユニットからできている。したがって、さまざまなT3SSタンパク質の大部分は、基部を構築するタンパク質と宿主に分泌されるタンパク質である。前述のように、針状複合体は細菌の鞭毛と類似点がある。より具体的には、針状複合体の基部は構造的に鞭毛基部と非常に類似しており、針状体自体は、基部と鞭毛繊維を接続する構造である鞭毛フックに類似している。^{[11] [12]}

基部はいくつかの円形リングで構成され、新しい針状複合体で最初に作られる構造です。基部が完成すると、外側のタンパク質 (針状) の分泌装置として機能します。複合体全体が完成すると、システムは宿主細胞に送達されることを目的としたタンパク質の分泌に切り替わります。針状は下から上に構築されると推定されており、針状モノマータンパク質のユニットが互いに積み重なり、針の先端のユニットが最後に追加されます。針状サブユニットは、約 9 k Daと測定される最も小さい T3SS タンパク質の 1 つです。100〜150 個のサブユニットが各針状を構成しています。

T3SS針の長さは約60〜80 nm 、外幅は8 nmです。他の細胞外細菌構造（例えば、接着因子やリポ多糖層）が分泌を妨げないように、長さは最小限に抑える必要があります。針の穴の直径は3 nmです。折りたたまれたエフェクタータンパク質のほとんどは針の開口部を通過できないほど大きいため、分泌タンパク質のほとんどは折りたたまれていない状態で針を通過する必要があり、これは構造の基部にあるATPaseによって実行されます。 ^[13]

T3SS タンパク質は、次の 3 つのカテゴリに分類できます。

• 構造タンパク質：基部、内部の棒、針を構築します。
• エフェクタータンパク質: 宿主細胞内に分泌され、感染を促進し、宿主細胞の防御を抑制します。
• シャペロン: 細菌の細胞質内のエフェクターに結合し、凝集や分解から保護し、針状複合体へと導きます。

T3SS 遺伝子のほとんどはオペロンに配置されている。これらのオペロンは、いくつかの種では細菌染色体上にあり、他の種では専用のプラスミド上に位置する。例えばサルモネラには、ほとんどの T3SS 遺伝子が集まっている染色体領域、いわゆるサルモネラ 病原性アイランド( SPI ) がある。一方、赤痢菌には、すべての T3SS 遺伝子が存在する大きな毒性プラスミドがある。多くの病原性アイランドとプラスミドには、アイランド/プラスミドから新しい種への頻繁な水平遺伝子伝達を可能にする要素が含まれていることに注意する必要がある。

針を通して分泌されるエフェクタータンパク質は、何千もの他のタンパク質とともに細胞質内を浮遊するため、システムによって認識される必要があります。認識は分泌シグナルによって行われます。分泌シグナルは、タンパク質の先頭 ( N 末端) (通常は最初の 20 アミノ酸以内) にある短いアミノ酸配列で、針複合体によって認識されます。他の分泌システムとは異なり、T3SS タンパク質の分泌シグナルはタンパク質から切断されることはありません。

針が宿主細胞に接触すると、T3SSの分泌が始まります。^[14]この誘発メカニズムについてはあまりわかっていません（下記参照）。分泌は、例えば、増殖培地中のカルシウム イオン濃度を下げること（エルシニアおよびシュードモナスの場合、 EDTAまたはEGTAなどのキレート剤を加えることによって行う）、および増殖培地に芳香族染料コンゴーレッドを加えることによっても誘導できます（赤痢菌の場合）。これらの方法やその他の方法は、実験室で人工的にIII型分泌を誘導するために使用されています。

宿主細胞との接触以外の外部刺激による分泌の誘導は、感染した生物の体内でも起こる。細菌は温度、pH、浸透圧、酸素レベルなどの刺激を感知し、それらを使って T3SS を活性化するかどうかを「決定」する。例えば、サルモネラ菌は動物の腸では盲腸よりも回腸の方が複製や侵入がしやすい。細菌はこれらの領域に存在するさまざまなイオンのおかげで自分の位置を知ることができる。回腸にはギ酸と酢酸が含まれるが、盲腸には含まれない。細菌はこれらの分子を感知し、回腸にあると判断して分泌機構を活性化する。盲腸に存在するプロピオン酸や酪酸などの分子は細菌にネガティブな刺激を与え、分泌を阻害する。ほとんどの真核生物の細胞膜に含まれる脂質であるコレステロールは、赤痢菌の分泌を誘導することができる。

上記の外部刺激は、直接または遺伝的メカニズムを通じて分泌を制御します。T3SS遺伝子の発現を制御する転写因子はいくつか知られています。T3SS エフェクターに結合するシャペロンの一部は転写因子としても機能します。フィードバック メカニズムが提案されています。細菌が分泌しない場合、そのエフェクター タンパク質はシャペロンに結合し、細胞質内を浮遊します。分泌が始まると、シャペロンはエフェクターから分離し、エフェクターは分泌されて細胞から出ます。その後、孤立したシャペロンは転写因子として機能し、エフェクターをコードする遺伝子に結合して転写を誘導し、それによってより多くのエフェクターが生成されます。

タイプ3SSインジェクチソームに類似した構造は、グラム陰性細菌の外膜と内膜を固定し、細菌分泌物を真核生物宿主または生体内の他の標的細胞に送達することを目的とした外膜小胞の放出を助けることが提案されている。^[15]

T3SS エフェクターは基部から針複合体に入り、針の内部を通って宿主細胞へと進んでいきます。エフェクターが宿主に入る正確な方法はほとんどわかっていません。針自体が宿主細胞膜に穴を開けることができるのではないかと以前は示唆されていましたが、この理論は否定されています。現在では、総称してトランスロケーターと呼ばれる一部のエフェクターが最初に分泌され、宿主細胞膜に細孔またはチャネル (トランスロコン) を形成し、そこから他のエフェクターが進入できることが明らかになっています。トランスロケーターを欠く変異細菌はタンパク質を分泌できますが、それを宿主細胞に送達することはできません。一般に、各 T3SS には 3 つのトランスロケーターが含まれています。一部のトランスロケーターは 2 つの役割を果たします。つまり、細孔形成に参加した後、細胞に入り、真のエフェクターとして機能します。

T3SS エフェクターは、いくつかの方法で宿主細胞を操作します。最も顕著な効果は、宿主細胞による細菌の取り込みを促進することです。T3SS を持つ多くの細菌は、複製して感染を広めるために宿主細胞に侵入する必要があります。宿主細胞に注入されたエフェクターは、宿主が細菌を飲み込み、実質的に「食べる」ように誘導します。これが起こるように、細菌エフェクターは宿主細胞のアクチン 重合機構を操作します。アクチンは細胞骨格の構成要素であり、運動性や細胞形状の変化にも関与しています。細菌は T3SS エフェクターを通じて、宿主細胞自体の機構を自身の利益のために利用できます。細菌が細胞に侵入すると、他のエフェクターをより簡単に分泌できるようになり、隣接する細胞に浸透して組織全体をすばやく感染させることができます。

T3SSエフェクターは宿主の細胞周期を改変することも示されており、その一部はアポトーシスを誘導することができる。最も研究されているT3SSエフェクターの1つは、Shigella flexneri由来のIpaBである。これは、宿主細胞膜に孔を作る転座因子としての役割と、宿主細胞に複数の有害な影響を及ぼすエフェクターとしての役割の両方を果たす。IpaBは、動物の免疫システムの細胞であるマクロファージに取り込まれた後、マクロファージのアポトーシスを誘導することが実証されている。[ ^{16]その後、IpaBは真核細胞の主要な調節タンパク質である}カスパーゼ1と相互作用することでこれを達成することが示された。^[17]

T3SSエフェクターのもう一つの特徴的なクラスは、キサントモナス由来の転写活性化因子様エフェクター（ TALエフェクター）です。植物に注入されると、これらのタンパク質は植物細胞の核に入り、植物プロモーター配列に結合し、細菌感染を助ける植物遺伝子の転写を活性化します。^[18] TALエフェクターDNA認識は最近、単純なコードで構成されていることが実証され^{[19] [20]}、これらのタンパク質が宿主植物細胞内の遺伝子の転写をどのように変化させることができるかについての理解が大幅に向上しました。

1990 年代半ば以降、T3SS に関する記事が何百も出版されています。しかし、このシステムに関する多くの問題は未解決のままです。

• T3SS タンパク質。約 30 種類の T3SS タンパク質のうち、生化学的手法で直接検出されたのは各生物で 10 種類未満です。残りはおそらく稀なため、検出が困難であることが証明されており、理論上のものとなっています (ただし、多くの T3SS 遺伝子/タンパク質については、生化学的研究ではなく遺伝学的研究が行われています)。各タンパク質の局在も完全にはわかっていません。
• 針の長さ。細菌が新しい針が適切な長さに達したことをどのように「知る」のかはわかっていません。いくつかの理論があり、その中には針の先端と根元を何らかの方法で接続する「定規タンパク質」の存在があります。針の先端に新しいモノマーを追加すると、定規タンパク質が伸び、それによって根元に針の長さが伝わります。
• エネルギー論。タンパク質が針の内側を通過する力は完全にはわかっていません。ATPaseはT3SS の基部に関連し、タンパク質を針に導く役割を果たしますが、輸送のためのエネルギーを供給するかどうかは明らかではありません。
• 分泌シグナル。前述のように、エフェクタータンパク質には分泌シグナルが存在することが知られています。このシグナルにより、システムはT3SS輸送タンパク質を他のタンパク質と区別することができます。その性質、要件、認識メカニズムは十分に理解されていませんが、どの細菌タンパク質がタイプIII分泌システムによって輸送されるかを予測する方法が最近開発されました。^[22]
• 分泌の活性化。細菌は、エフェクターを分泌する適切なタイミングを知る必要がある。宿主細胞が近くにない場合の不必要な分泌は、エネルギーとリソースの点で細菌にとって無駄である。細菌は、針が宿主細胞に接触したことを何らかの方法で認識することができる。これがどのように行われるかはまだ研究中であり、その方法は病原体によって異なる可能性がある。いくつかの理論では、宿主細胞と接触すると針の構造に微妙な立体構造変化が生じると仮定している。この変化は、塩基が分泌を開始するための信号として機能する可能性がある。認識方法の1つはサルモネラで発見されており、これは、病原性アイランド2でコード化されたT3SSを介して宿主細胞の細胞質pHを感知し、エフェクターの分泌をオンにすることに依存している。^[23]
• シャペロンの結合。シャペロンがいつエフェクターに結合するのか（翻訳中か翻訳後か）、また分泌前にどのようにエフェクターから解離するのかはわかっていません。
• エフェクターのメカニズム。21 世紀初頭から T3SS エフェクターが宿主を操作する方法について多くのことが明らかにされてきましたが、その効果と経路の大部分は未だ不明のままです。
• 進化。前述のように、T3SSは細菌の鞭毛と密接に関連している。^[24] 3つの競合する仮説がある：^[25] 1つ目は、鞭毛が最初に進化し、T3SSがその構造に由来するというもの、2つ目は、T3SSが最初に進化し、鞭毛がそれに由来するもの、そして3つ目は、2つの構造が共通の祖先に由来するというものである。異なるシナリオについては、いくつかの論争があった。^{[5] [25]}なぜなら、それらはすべて、2つの構造間のタンパク質相同性と機能的多様性を説明しているからである。^[26]しかし、最近の系統ゲノム学的証拠は、T3SSが最初の遺伝子喪失とその後の遺伝子獲得を伴うプロセスによって鞭毛から派生したという仮説を支持している。^[27]後者のプロセスの重要なステップは、T3SSへのセクレチンのリクルートメントであり、これは他の膜関連システムから少なくとも3回発生したイベントである。

1990 年代初頭から、さまざまな細菌種で新しい T3SS タンパク質が着実に発見されています。各生物の一連のタンパク質にはそれぞれ略語が付けられており、名前からタンパク質の機能についてはあまりわかりません。さまざまな細菌で個別に発見されたタンパク質の中には、後に相同性があることが判明したものもありますが、歴史的な名前はほとんどそのまま残されており、混乱を招く可能性があります。たとえば、タンパク質 SicA、IpgC、SycD はそれぞれサルモネラ、赤痢菌、エルシニアの相同性ですが、名前の最後の文字 (「シリアル番号」) にはそれが示されていません。

以下は、T3SS を含むいくつかの種における最も一般的なタンパク質シリーズ名の概要です。これらの名前には、T3SS 機構を形成するタンパク質と分泌エフェクタータンパク質が含まれていることに注意してください。

• エルシニア
  • Yop :エルシニア外殻タンパク質
  • Ysc :エルシニア分泌物（成分）
  • Ypk :エルシニアタンパク質キナーゼ
• サルモネラ
  • スパ：抗原の表面提示
  • 原文:サルモネラ菌侵入シャペロン
  • 一口：サルモネラ菌侵入タンパク質
  • Prg : PhoP抑制遺伝子
  • 侵略：侵略
  • 組織: 酸素調節遺伝子
  • Ssp :サルモネラ分泌タンパク質
  • Iag : 侵入関連遺伝子
• 赤痢菌
  • Ipg : 侵入プラスミド遺伝子
  • Ipa : 侵入プラスミド抗原
  • Mxi : Ipaの膜発現
  • スパ：抗原の表面提示
  • Osp : 外赤痢菌タンパク質
• 大腸菌
  • Tir : 転座したインチミン受容体
  • 9月：大腸菌タンパク質の分泌
  • Esc :大腸菌分泌物（成分）
  • Esp :大腸菌分泌タンパク質
  • Ces :大腸菌分泌のシャペロン
• シュードモナス
  • Hrp : 過敏反応と病原性
  • Hrc : 過敏反応が保存されている（またはHrpが保存されている）
• リゾビウム
  • Nop : 根粒形成タンパク質
  • Rhc :根粒菌保存
• いくつかの種では:
  • Vir : 毒性
• 「プロトクラミジア・アメーボフィラ」
• 「ソダリス・グロッシニディウス」^[28]

これらの略語の後に文字または数字が続きます。文字は通常、「シリアル番号」を表します。シリアル番号は、遺伝子が発見された時系列順、またはオペロン内で遺伝子が出現した物理的な順序のいずれかです。数字はまれですが、タンパク質の分子量をkDaで表します。例: IpaA、IpaB、IpaC、MxiH、MxiG、MxiM、Spa9、Spa47。

すべての T3SS には、針状単量体、針状体の内側の棒、リングタンパク質、2 つの転座体、針先タンパク質、定規タンパク質 (針状体の長さを決定すると考えられている。上記参照)、および分泌のためのエネルギーを供給するATPaseなど、いくつかの重要な要素が含まれています。次の表は、T3SS を含む 4 つの細菌に含まれるこれらの主要なタンパク質の一部を示しています。

細胞から大きくて壊れやすい疎水性膜構造を分離することは、長年の課題でした。しかし、1990年代末までに、T3SS NCを分離するためのいくつかのアプローチが開発されました。1998年に、最初のNCがサルモネラチフス菌から分離されました。^[29]

分離するには、細菌を大量の液体培地で対数増殖期に達するまで増殖させます。その後、遠心分離します。上清(培地) を捨て、ペレット(細菌) を溶解緩衝液に再懸濁します。溶解緩衝液には、通常、リゾチーム、場合によってはLDAO やTriton X-100などの界面活性剤が含まれます。この緩衝液は細胞壁を分解します。数回の溶解と洗浄の後、開いた細菌は一連の超遠心分離にかけられます。この処理により、大きな高分子構造が濃縮され、より小さな細胞成分が除去されます。オプションで、最終的な溶解液は、 CsCl密度勾配によってさらに精製されます。

さらなる精製のためのもう 1 つのアプローチは、アフィニティー クロマトグラフィーを使用することです。タンパク質タグ(たとえばヒスチジン タグ) を持つ組み換えT3SS タンパク質は分子クローニングによって生成され、研究対象の細菌に導入 (形質転換) されます。前述のように、最初の NC 分離後、溶解物はタグに対して高い親和性を持つ粒子 (ヒスチジン タグの場合はニッケルイオン) でコーティングされたカラムに通されます。タグ付きタンパク質はカラム内に保持され、針状複合体全体も保持されます。このような方法を使用することで、高い純度を実現できます。この純度は、NC の特性評価に使用されている多くの繊細なアッセイにとって不可欠です。

タイプ III エフェクターは 1990 年代初頭から知られていましたが、宿主細胞に送達される方法は完全に謎でした。多くの鞭毛タンパク質と T3SS タンパク質の相同性から、研究者は鞭毛に似た T3SS 外部構造の存在を疑いました。針状構造の特定とその後の分離により、研究者は以下のことが可能になりました。

• NCの3次元構造を詳細に特徴づけ、これを通じて分泌のメカニズムに関する結論を導き出す（例えば、針の幅が狭いため、分泌の前にエフェクターが展開する必要があるなど）。
• NCのタンパク質成分を分析する。これは、単離した針をプロテオーム解析にかけることによって行う（下記参照）。
• T3SS 遺伝子をノックアウトし、変異した細菌から NC を分離し、変異が引き起こした変化を調べることで、さまざまな NC コンポーネントに役割を割り当てます。

ほとんどすべてのタンパク質と同様に、T3SS NC の可視化は電子顕微鏡でのみ可能です。NC の最初の画像 (1998 年) には、生きた細菌の細胞壁から突き出た針状構造と、平坦で 2 次元の分離された NC が示されていました。^[29] 2001 年には、Shigella flexneriの NC の画像がデジタル分析され、平均化されて、NC の最初の半 3D 構造が得られました。^[8] Shigella flexneriの NC のらせん構造は、2003 年にX 線繊維回折法を使用して16 Åの解像度で解析され、^[30] 1 年後にはSalmonella typhimuriumの NC の17 Åの 3D 構造が公開されました。^[31]最近の進歩とアプローチにより、NC の高解像度の 3D 画像が可能になり、^{[32] [33]} NC の複雑な構造がさらに明らかになりました。

長年にわたり、数多くのT3SSタンパク質が結晶化されてきた。これらには、NC、エフェクター、シャペロンの構造タンパク質が含まれる。針状複合体モノマーの最初の構造は、「Burkholderia pseudomallei」由来のBsaLのNMR構造であり、その後、Shigella flexneri由来のMixHの結晶構造が2006年に解明された。^{[34] [35]}

2012年、組換え野生型針の生産、固体NMR、電子顕微鏡^[36]、およびロゼッタモデリングの組み合わせにより、サルモネラチフス菌T3SS針の超分子界面と最終的には完全な原子構造が明らかになりました。^{[37] 80残基のPrgIサブユニットは、}サルモネラチフス菌の鞭毛と同様に、2回転あたり約11サブユニットの右巻きらせんアセンブリを形成することが示されました。モデルはまた、針の表面に位置する拡張されたアミノ末端ドメインと、高度に保存されたカルボキシ末端が内腔に向けられていることを明らかにしました。^[37]

T3SSを構成するタンパク質の配列を特定するために、いくつかの方法が採用されています。単離された針状複合体は、SDS-PAGEで分離できます。染色後に現れるバンドは、ゲルから個別に切り取り、タンパク質配列決定と質量分析を使用して分析できます。NCの構造成分は互いに分離でき（たとえば、針状部分と基部部分）、それらの部分を分析することで、それぞれに関与するタンパク質を推測できます。または、単離されたNCを、事前の電気泳動なしで質量分析によって直接分析し、NCプロテオームの完全な画像を取得することもできます。

多くの細菌の T3SS は研究者によって操作されてきました。個々の操作の影響を観察することで、システムの各コンポーネントの役割についての洞察を得ることができます。操作の例は次のとおりです。

• 1つまたは複数のT3SS遺伝子の欠失（遺伝子ノックアウト）。
• 1 つ以上の T3SS 遺伝子の過剰発現(言い換えると、通常よりも大量の T3SS タンパク質が体内で生成される)。
• T3SS 遺伝子またはタンパク質における点または領域の変化。これは、タンパク質内の特定のアミノ酸または領域の機能を定義するために行われます。
• ある種の細菌から別の細菌に遺伝子またはタンパク質を導入すること (相互補完アッセイ)。これは、2 つの T3SS 間の相違点と類似点を確認するために行われます。

T3SS 成分の操作は、細菌の機能と病原性のさまざまな側面に影響を及ぼす可能性があります。考えられる影響の例:

• 細胞内病原体の場合、細菌が宿主細胞に侵入する能力。これは侵入アッセイ（ゲンタマイシン防御アッセイ）を使用して測定できます。
• 細胞内細菌が宿主細胞間を移動する能力。
• 細菌が宿主細胞を殺す能力。これは、死んだ細胞から漏れ出る酵素LDH をその酵素活性を測定することで特定するLDH放出アッセイなど、いくつかの方法で測定できます。
• T3SS が特定のタンパク質を分泌する能力、またはまったく分泌しない能力。これを検査するために、液体培地で増殖する細菌で分泌を誘発します。次に、細菌と培地を遠心分離で分離し、培地分画 (上清) で分泌タンパク質の存在を検査します。通常分泌されるタンパク質が分泌されるのを防ぐため、大きな分子を人工的に結合させることができます。分泌されないタンパク質が針状複合体の底に「くっついて」いると、分泌は効果的にブロックされます。
• 細菌が完全な針状複合体を組み立てる能力。NC は操作された細菌から分離され、顕微鏡で検査できます。ただし、小さな変化は顕微鏡で常に検出できるとは限りません。
• 細菌が生きた動物や植物に感染する能力。操作された細菌が試験管内で宿主細胞に感染できることが示されたとしても、生きた生物内で感染を継続できる能力があるかどうかは当然とは言えません。
• 他の遺伝子の発現レベル。これは、ノーザンブロット法やRT-PCR 法など、いくつかの方法で検査できます。ゲノム全体の発現レベルは、マイクロアレイで検査できます。これらの方法を使用して、多くのタイプ III転写因子と制御ネットワークが発見されました。
• 細菌の増殖と適応度。

グラム陰性細菌のT3SSを阻害する化合物がいくつか発見されており、その中にはストレプトマイセス属が自然に生産するグアジノミンも含まれる。 ^{[38] T3SSを阻害する}モノクローナル抗体も開発されている。^{[39] T3SSタンパク質の翻訳を阻害できる抗生物質である}オーロドックスは、試験管内および動物モデルでT3SSエフェクターを阻害できることが示されている^{[40] [41]。}

• 有効T3

• 英国王立化学協会によるインジェクティソームの化学に関する即時の洞察
• Pseudomonas syringae pv. tomatoとトマト植物における宿主-病原体相互作用により細菌斑点病が発生します。