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タイプ VII 分泌システムは、放線菌門とバシロタ門で初めて観察された細菌分泌システムです。細菌はこのようなシステムを使用して、タンパク質を環境に輸送または分泌します。[1]細菌属Mycobacterium は、タイプ VII 分泌システム (T7SS) を使用して、細胞膜を越えてタンパク質を分泌します。[2]最初に発見された T7SS システムは ESX-1 システムでした。[2]
T7SSは、結核菌のESX-1システムに関連する毒性因子として研究されてきた。[2]これらの分泌システムは、グラム陽性細菌によく見られる。結核菌では、不浸透性膜を持つため、VII型分泌システムが必須である。 [3] RD1遺伝子座またはVII型分泌遺伝子は、ESX-1輸送を介して溶解効果を生み出すことができる。[4]
構造
極低温電子顕微鏡法を用いて、4つのタンパク質から作られた2つの同一サブユニットの複合体が、Mycobacterium smegmatisのVII型分泌システムの構造を形成していることが判明しました。[5] T7SSは、約165の膜結合を可能にする6面複合体を形成します。[6]これは、分泌システムがいかに複雑であるかを示しています。VII型分泌システムのMDa複合体は、内膜に埋め込まれています。[7]
マイコバクテリアのT7SS構造は、幅28.5 nm、高さ20 nmです。この分泌システムは、次のコンポーネントで構成されています：内側のEccB5、外側のEccB5、EccC5、内側のEccD5、外側のEccD5、EccE5、およびMycP5。[7]これらのコンポーネントは、2.32- MDa複合体を形成します。この複合体は、165個の膜貫通ヘリックスによって内膜に接続されています。[7]膜は、二量体の三量体で構成されています。二量体は、MycP5、EccB5、EccC5、EccE5の1つのコピーと、EccD5の2つのコピーで構成されています。[7] MycP5構造は、複合体を安定化させるものです。MycP5複合体がなければ、EccB5のコピーは安定した三角形の足場を形成できません。[7]膜内で、EccD5は、仮定上脂質で満たされた樽を作成します。[7] EccCは、タイプVII分泌システムを含むすべての種に存在するT7SSの唯一の構成要素である。
機構
VII型分泌システムの中核機構は内膜に存在します。この中核機構が組み立てられると、VII型分泌システムはATP-aseを使用してαヘリカルタンパク質残基を排出します。VII型分泌システムは、分泌タンパク質のESX-1システムのタンパク質を使用します。[8] T7SSは、他の分泌システムと比較して独特のタンパク質を使用します。[8]
種の分布
分泌システムはグラム陽性細菌と結核菌によく見られます。グラム陰性細菌にもT7SSと呼ばれるシステムがあります。[4]
グラム陰性細菌では、タイプ VII のような分泌システムが観察されています。これはシャペロン-アッシャー線毛として知られています。このシステムは、グラム陰性細菌の定着、バイオフィルムの形成を助け、それを利用する細菌の病原性を高めます。これらのシステムは、線毛アッシャータンパク質（グラム陰性細菌の線毛形成に不可欠）、シャペロン（タンパク質）、および線毛の構成要素の遺伝子が一緒に見つかったときに観察されます。[9]
しかし、VII型分泌システムは、フィルミクテス綱と放線菌、具体的には結核菌で初めて観察されました。[10] [11] VII型分泌システムは、フィルミクテス綱（胞子形成細菌）における細菌間競争、栄養素獲得、毒性において重要な役割を果たしています。[10] このタイプの分泌システムは、連鎖球菌属の毒性と細胞毒性にも役割を果たしていることが観察されています。[12]
このシステムは、様々な種で機能するために異なるタンパク質を使用します。このシステムは変化し、それぞれの新しい種の中で変異体を生成します。これらのシステム変異体は、EssC-C末端およびその他の関連するエフェクターに基づいて識別されます。変異体は次の種で観察されています：グループB連鎖球菌と黄色ブドウ球菌の4つの変異体、およびリステリアモノサイトゲネスの7つの変異体。[10]このタイプの分泌システムは、進行するための重要な細胞機能経路も提供します。結核菌は透過不可能な細胞膜を持っていますが、T7SSは基質を通過させるため、タイプVII分泌システム（ESXとしても知られています）は結核菌の増殖と毒性に不可欠です。[3]
毒性における役割
T7SS は、結核菌の毒性において役割を果たしている。T7SS をコードする RD1 遺伝子座と呼ばれる遺伝子の破壊は、分泌装置の機能喪失につながる。[13] ESX-1 輸送に必要な遺伝子は、RD1 遺伝子座の外側にも見つかっている。[14]これは、タンパク質輸送には複数の遺伝子が必要であり、これらの遺伝子の破壊は分泌システムの機能喪失につながることを意味する。[14] ESX-1 システムは、特定のポリペプチドは不明であるものの、溶解効果を引き起こすポリペプチドを分泌する。拡張 RD1 (extRD1) 領域は、結核菌の膜溶解活性を発現する。extRD1 遺伝子は溶血活性に必要である。[15] ESX-1 システムの遺伝子変化は、分泌活性の喪失につながる。感染モデルでは、これは毒性の喪失につながる。[14]
参考文献
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