إفراز في الجراثيم سلبية الغرام بكتيريا سلبية الغرام
إن نظام الإفراز من النمط الخامس يسمى أيضًا نظام الناقل الآلي autotransporter system، ويتضمن نظام الإفراز من النمط الخامس استخدام نظام Sec لعبور الغشاء الداخلي. تتمتع البروتينات التي تستخدم هذا الطريق بالقدرة على تكوين برميل بيتا beta-barrel مع طرفه سي C-terminus الذي يدخل في الغشاء الخارجي، مما يسمح لبقية الببتيد (القطاع المسافر the passenger domain) بالوصول إلى خارج الخلية. في كثير من الأحيان، يتم قطع الناقلات الآلية autotransporters مما يترك قطاع البرميل بيتا beta-barrel domain معلقا في الغشاء الخارجي ومحررا القطاع المسافر the passenger domain. يعتقد بعض الباحثين أن بقايا الناقلات الآلية أدت إلى ظهور البورينات porins التي تشكل هياكل بيتا برميلية مماثلة.
إن البورين porin هو أي صنف من البروتينات التي يمكن لجزيئاتها أن تشكل أقنية channels (هذه الأقنية تكون كبيرة بما يكفي لتسمح بمرور الشوارد الصغيرة والجزيئات) عبر الأغشية الخلوية. من الأمثلة الشائعة على الناقل الآلي الذي يستخدم نظام الإفراز من النمط الخامس هو الناقل الآلي الثلاثي الخاص بنقل مواد الالتصاق Trimeric Autotransporter Adhesins.
ملاحظة: إن المواد اللاصقة Adhesins هي مكونات أو زوائد من سطح الخلية الجرثومية والتي تسهل الالتصاق أو الالتحام مع الخلايا الأخرى أو الأسطح الأخرى، والتي عادة ما تكون في المضيف الذي تصيبه هذه الجراثيم بالإنتان أو تعيش ضمنه. إن المواد اللاصقة Adhesins هي أحد أنماط عامل ضراوة الجرثوم virulence factor.
تم تحديد نظام الإفراز من النمط السادس أصلا في عام 2006 من قبل مجموعة جون ميكالانوس John Mekalanos في كلية الطب بجامعة هارفارد Harvard Medical School (بوسطن Boston، الولايات المتحدة الأمريكية USA) في اثنين من العوامل الممرضة الجرثومية، ضمات الكوليرا Vibrio cholerae و الزوائف الزنجارية Pseudomonas aeruginosa.
تم تحديد هذا النظام الإفرازي من النمط السادس عندما أدت الطفرات في جينات Hcp و VrgG في ضمات الكوليرا Vibrio cholerae إلى انخفاض الضراوة virulence والقدرة على إحداث المرض pathogenicity.
منذ ذلك الحين، تم العثور على نظام الإفراز من النمط السادس في 25% من جميع مورثات جراثيم بروتوس proteobacterial genomes، بما في ذلك العوامل الممرضة pathogens الحيوانية والنباتية والبشرية ، بالإضافة إلى جراثيم التربة، البيئة أو البحر.
في حين أن معظم الدراسات المبكرة المجراة حول نظام الإفراز من النمط السادس قد ركزت على دوره في إحداث الإمراضية pathogenesis لدى الكائنات الحية العليا higher organisms، فإن الدراسات الحديثة المجراة مؤخرا اقترحت دورًا فيزيولوجيًا أوسع في الدفاع ضد الخلايا المفترسة حقيقية النواة البسيطة simple eukaryotic predators ودورها في التفاعلات بين الجراثيم inter-bacteria interactions.
إن مجموعات مورثات نظام الإفراز من النمط السادس تحتوي على مورثات يتراوح عددها من 15 إلى أكثر من 20 مورثة، اثنتان من هذه المورثات هما Hcp و VgrG، قد ثبت أنها ركائز لهذا النظام substrates of the system مُفرزة دوما تقريبًا بدون استثناء. إن التحليل البنيوي Structural analysis لهذه البروتينات وغيرها من البروتينات الموجودة في نظام الإفراز من النمط السادس تحمل تشابهًا صارخًا مع شوكة ذيل الفَيْرُوسٌ المفترس للجراثيم T4 (المصطلح الإنكليزي: tail spike of the T4 phage)، ويُعتقد أن نشاط هذا النظام الإفرازي من النمط السادس يشابه وظيفيا إصابة الجراثيم بالفَيْرُوسٌ الجرثومي phage.
بالإضافة إلى استخدام المعقدات متعددة البروتينات multiprotein complexes المذكورة أعلاه ، تمتلك الجراثيم سلبية الغرام Gram-negative bacteria طريقة أخرى لإطلاق المادة خارج الخلية وهي: تكوين حويصلات الغشاء الجرثومي الخارجي bacterial outer membrane vesicles.
يتم اقتطاع أجزاء من الغشاء الخارجي للجرثوم، وتشكيل هياكل كروية من حجم نانو مؤلفة من طبقة ثنائية من الدهون الغنية بعديد السكاريد وهذه الهياكل الكروية تحتوي في داخلها على مواد البلازما المحيطية periplasmic materials (إن البلازما المحيطية periplasma هي البلازما الموجودة أساسا بين الغشاء الداخلي والغشاء الخارجي للجرثوم) وتسمى هذه الهياكل الكروية بحويصلات الغشاء الخارجي outer membrane vesicles حيث يتم نقل المحتويات المصنعة داخل الخلية حقيقة النواة من مواضع التصنيع والتخزين إلى حويصلات الغشاء الخارجي outer membrane vesicles ليتم بعد ذلك نشرها وتفريغ محتوياتها خارج الجرثوم حيث تعرف هذه العملية بتهريب الحويصلات الغشائية membrane vesicle trafficking والتي تسمح للجرثوم بالتلاعب بالبيئة المحيطة به أو أن يغزو مضيفا من خلال واجهة المضيف - العامل الممرض host-pathogen interface.
لقد وُجد أن حويصلات الغشاء الخارجي outer membrane vesicles التابعة لعدد من الأنواع البكتيرية تحتوي على عوامل ضراوة virulence factors، وبعضها له تأثيرات معدلة مناعية ، وبعضها يمكن أن تلتصق مباشرة بالخلايا المضيفة وتسممها. تم إثبات إطلاق الحويصلات كاستجابة عامة لظروف الشدة stress conditions، ويبدو أن عملية تحميل بضائع البروتينات process of loading cargo proteins انتقائية.