VetBact
VetBact logotyp

VetBact

Sveriges lantbruksuniversitet

Veterinärmedicinsk bakteriologi: information om betydelsefulla arter
Veterinärmedicinsk bakteriologi


Visa alla termer

Sekretionssystem, bakteriella

Inledning

I bakterier har det skett en fantastisk evolution av sekretionssystem för att transportera substanser över cellhöljet (= plasmamembran, cellvägg och ev. yttermembran). Bakteriella sekretionssystem är "nanomaskiner" i form av proteinkomplex lokaliserade till cellmembranen. Hos patogena bakterier är deras funktion att utsöndra olika substanser, s.k. effektormolekyler, som huvudsakligen är proteiner, vilka gör att bakterien sedan kan kolonisera eller invadera värdcellen. Effektormolekylerna kan också manipulera värdcellen så att den får sämre förmåga att överleva bakterieinfektionen, därför att de utgör toxiner, adhesiner, eller nedbrytningsenzymer mm. Sekretionssystemen är alltså mycket viktiga virulensfaktorer och de kan indelas i olika typer beroende på deras sammansättning, struktur, mekanism och evolutionärt släktskap. Gramnegativa och grampositiva bakterier kan ha (minst) åtta respektive (minst) fyra olika sekretionssystem och det finns två principiellt olika mekanismer (enstegs- och tvåstegs-mekanismen).

Mekanismer

Genom enstegsmekanismen transporteras effektormolekylerna direkt över bakteriens cellmembran(er) in i värdcellen och det kan ske i båda gramnegativa och grampositiva bakterier. Genom tvåstegsmekanismen transporteras effektormolekylerna först genom plasmamembranet till bakteriens periplasma och sedan med hjälp av andra proteinkomplex ut genom yttermembranet och in i värdcellen. Detta kan bara ske i gramnegativa bakterier.

Sekretion över plasmamembranet

Sekretion över plasmamembranet sker i både grampositiva och gramnegativa bakterier och det finns tre huvudsystem för denna typ av transport:

  • Sec (allmän sekretion eller GSP)
  • SRP (signal-igenkännande partikel)
  • Tat (tvilling-arginin translokation)

Sekretion över yttermembranet

Sekretion över yttermembranet behöver givetvis bara ske i gramnegativa bakterier och genom antingen enstegsmekanismen eller tvåstegsmekanismen.

Olika huvudtyper av sekretionssystem

Man brukar dela in sekretionssystemen i följande sju olika huvudtyper, men denna indelning är inte fullständig och ibland inte heller helt klar. Sedan finns det också undertyper av dessa huvudtyper:

  • Typ I sekretionssystem (T1SS eller TOSS)
    En enkel enstegsmekanism, som bara kräver tre olika proteiner. Finns hos bl.a. Escherichia coli och Pseudomonas fluorescens.
  • Typ II sekretionssystem (T2SS)
    En mekanism, som bara transporterar proteiner över yttermembranet och i allmänhet transporters proteinet först med hjälp av Sec över plasmamembranet.
  • Typ III sekretionssystem (T3SS eller TTSS)
    Denna typ är det mest komplicerade av alla sekretionssystem, som hittills har beskrivits. Det är en enstegsmekanism, som utnyttjar ett kanylliknande utskott (appendix), vilket kan göra hål i värdcellens membran så att det utsöndrade proteinet kan injiceras. Detta sekretionssystem kallas också injektosom på grund av sin likhet med en injektionsspruta. Det krävs upp till 25 olika proteiner för att bygga upp injektosomen och den har samma evolutionära ursprung som bakterieflageller. Finns hos vissa arter inom bl.a. följande gramnegativa bakteriesläkten: Pseudomonas, Salmonella, Shigella, Vibrio och Yersinia.
  • Typ IV sekretionssystem (T4SS eller TFSS)
    Kan translokera proteiner genom både en enstegsmekanism och en tvåstegsmekanism. Finns hos bl.a. Bordetella pertussis, Helicobacter pylori och Legionella pneumophila. Detta system kan också translokera DNA.
  • Typ V sekretionssystem (T5SS)
    Detta sekretionssystem kan delas upp i tre huvudkategorier.
  • Typ VI sekretionssystem (T6SS)
    Detta sekretionssystem består av en "fag-svans-spik-liknande injektosom, som påminner om T3SS. T6SS har strukturell och funktionell homologt med bakteriofagen T4 och krävs för att bl.a följande bakterier ska vara virulenta: Burkholderia mallei, Edwarsiella tarda, Francisella tularensis, Pseudomonas aeruginosa och Vibrio cholerae.
  • Typ VII sekretionssystem (T7SS)
    Denna typ av sekretionssystem består av en familj av liknande system, som är specialiserade för bakterier som har speciella lipider i sin cellvägg (t.ex. mykobakterier). Corynebacterium diphteria and Nocardia sp. have allso been found to have T7SS.

Referenser

Man kan hitta fina bilder på de olika sekretionssystemen på webbplatsen SlideShare (www.slideshare.net) om man söker på "bacterial secretion system".

Uppdaterad: 2020-02-27.


Senast uppdaterade

Nybloggat

Senaste kommentar


Sveriges lantbruksuniversitet