Sistem bakterijske sekrecije

.]]
 bakterijama.

Ove velike razlike mogu se uočiti između Gram-negativne (diderm) i Gram-pozitivne bakterije (monoderm). Ali klasifikacija nikako nije jasna i potpuna. Postoji najmanje osam tipova specifičnih za Gram-negativne bakterije, četiri za Gram-pozitivne bakterije, dok su dvije zajedničke za oba tipa. Osim toga, postoji značajna razlika između diderm bakterija sa lipopolisaharidom na vanjskoj membrani (diderm-LPS) i onih sa mikolnom kiselinom (diderm-mikolat).

Sec sistem koristi dva različita puta za sekreciju: SecA i puteve čestica prepoznavanja signala (SRP). SecA je motorni protein ATPaza i ima mnogo srodnih proteina uključujući SecD, SecE, SecF, SegG, SecM i SecY. SRP je ribonukleoprotein (kompleks protein-RNK) koji prepoznaje i cilja specifične proteine na endoplazmatski retikulum kod eukariota i na ćelijsku membranu kod prokariota. Ova dva puta zahtijevaju različite molekulske šaperone i na kraju koriste kanal za transport proteina SecYEG za transport proteina kroz unutrašnju ćelijsku membranu. U SecA putu, SecB djeluje kao šaperon, pomažući transportu proteina u periplazmu, nakon potpune sinteze peptidnih lanaca. Dok je u SRP putu, YidC pratilac i transportuje proteine do ćelijske membrane dok su još u toku sinteze peptida.

#### SecA ili posttranslacijski put
Proteini se sintetiziraju u ribosomima, procesom serijskog dodavanja aminokiselina, koji se naziva translacija. U SecA putu, faktor šaperonskog okidača (TF) se prvo vezuje za izloženu signalnu sekvencu N-terminalnog peptidnog lanca. Kako se produžavanje peptidnog lanca nastavlja, TF se zamjenjuje SecB. SecB specifično održava peptid u nesavijenom stanju i pomaže u vezivanju SecA. Kompleks se tada može vezati za SecYEG, čime se SecA aktivira vezivanjem sa ATP-om. Vođen energijom ATP-a, SecA gura protein kroz secYEG kanal. SecD/F kompleks također pomaže u povlačenju proteina s druge strane ćelijske membrane.

#### SRP put
Na ovom putu, SRP se takmiči sa TF i vezuje se za signalnu sekvencu N-terminala. Proteini iz unutrašnje membrane zaustavljaju proces elongacije lanca. SRP se zatim vezuje za membranski receptor, FtsY. Kompleks peptidnog lanca-SRP-FtsY se zatim transportuje u SecY, gdje se nastavlja elongacija peptida. Kod bakterija, Tat sistem eksportuje proteine iz citoplazme kroz unutrašnju ćelijsku membranu; dok je u hloroplastima prisutan u tilakoidnoj membrani, gdje pomaže inos proteina iz strome. Tat proteini su vrlo varijabilni u različitim bakterijama i klasificirani su u tri glavna tipa, a to su TatA, TatB i TatC. Naprimjer, dok postoje samo dva funkcionalna Tat proteina u *Bacillus subtilis*, može ih biti preko stotinu u *Streptomyces coelicolor*. Signalne peptide koji mogu prepoznati Tat-proteine karakterizira konsenzusni motiv Ser/Thr-Arg-Arg-X-Phe-Leu-Lys (gdje X može biti bilo koja polarna aminokiselina). To su dva uzastopna arginina od kojih potiče naziv  argia blizansčka argininska translokacija. Zamjena bilo kojeg od arginina dovodi do usporavanja ili neuspjeha lučenja.

### Wss/Esx put 
Put Wss/Esx (ESAT-6 sistem) naziva se ponekad i sistem sekrecije tipa VII (T7SS), iako je put eksporta. i bilo koji od proteina povezanih s EsxA/EsxB, kao što su EsaA, EsaD, EsxB, EsxD, kao i Ess sistem (EssA, EssB i EsxC koji se nalaze u *S. aureus*). EsxA i EsxB pripadaju nstporodicii WXG100 proteina koji formiraju dimerne spiralne ukosnice.

U *S. aureus*, T7SS luči veliki []toksin]] zvani EsaD, koji je član enzima nukleaza. EsaD se čini bezopasnim (detoksificiran) tokom svoje biosinteze uz pomoć svog analognog antitoksina EsaG. Kompleks EsaD-EsaG se tada vezuje za EsaE. EsaE dio se vezuje za EssC, koji je enzim ATPaza T7SS kompleksa. Tokom sekrecije, EsaG ostaje u citoplazmi, a zajedno se izlučuju samo EsaD i EsaE. Ali u nekim sojevima *S. aureus*, EsaD se ne proizvodi, već se umjesto toga formiraju dvije kopije proteina sličnih EsaG. Ovo bi moglo objasniti pojavu T7SS kod nepatogenih vrsta kao što je *B. subtilis“ i „S. coelicolor*.

## Sistemi sekrecije 
Sistemi sekrecije su odgovorni za prelazak vanjske ćelijske membrane ili obje membrane u diderma. Važećaa nomenklatura se odnosi samo na diderm-LPS, jer se ništa ne zna o tome šta diderm-mikolat bakterije koriste da pređu svoju vanjsku membranu. Među najpoznatijim molekulama su RTX toksin i enzimi lipaze.

### Tip II 
Sistem sekrecije tipa II (T2SS) zavisi od Sec ili Tat sistema za početno lučenje unutar bakterijske ćelije. Iz periplazme se proteini izlučuju iz sekretina vanjske membrane. Sekretini su multimerni (12-14 podjedinica) proteinski kompleksi koji formiraju pore. Sekretin je podržan od 10-15 ostalih proteina unutrašnje i vanjske membrane, koji čine kompletan aparat za lučenje.

### Tip III 
Sistem sekrecije tipa III (T3SS ili TTSS) je strukturno sličan i povezan sa baznim tijelom bakterijskih flagela. Vidi se u nekim od najvirulentnijih Gram-negativnih bakterija kao što su *Salmonella*, *Shigella*, *Yersinia*, *Vibrio *, koristi se za ubrizgavanje toksičnih proteina u eukariotske ćelije. Struktura T3SS se često opisuje kao injektizom ili aparat sličan igli/šprici. U *Yersinia pestis*, otkriveno je da T3SS može ubrizgati toksine direktno iz bakterijske citoplazme u citoplazmu ćelija svog domaćina.

### Tip IV 
Sistem sekrecije tipa IV (T4SS ili TFSS) povezan je sa sistemom bakterijske konjugacije, pomoću kojeg različite bakterije mogu razmjenjivati svoje DNK. Bakterije koje učestvuju mogu biti iste ili različite Gram-negativne bakterijske vrste. Može da transportuje pojedinačne proteine, kao i komplekse protein-protein i DNK-protein. Sekret se prenosi direktno iz ćelije primatelja kroz ćelijske membrane. *Agrobacterium tumefaciens*, iz kojeg je prvobitno otkriven, koristi ovaj sistem za slanje T-DNK dijela Ti-plazmida u biljne ćelije, u kojima se kao rezultat proizvodi krunska žuč (tumor). *Helicobacter pylori* ga koristi za isporuku CagA u epitelne ćelije želuca, da izazove rak želuca. *Bordetella pertussis*, Uzročnik velikog kašlja, izlučuje svoj otrov pertusisa dijelom kroz T4SS. *Legionella pneumophila* koja uzrokuje legionelozu (legionarska bolest) ima T4SS koji se zove icm/dot, koji transportuju mnoge bakterijske proteine u svog eukariotskog domaćina. Nedavno je pokazano da fitopatogen *Xanthomonas citri* koristi svoj T4SS za izlučivanje efektora koji su smrtonosni za druge bakterijske vrste, čime se ovaj sistem postavlja kao glavna determinanta fitnesa međuvrsne bakterijske konkurencije.. Prototipski tip IVA sekretaoni sistem je Virb kompleks * Agrobacterium tumefaciens *.

### Tip V 
Sistemi sekrecije tipa V (T5SS) razlikuju se od ostalih sistema sekrecije po tome što se sami luče i uključuju samo vanjsku ćelijsku membranu. Da bi izlučeni protein prošao kroz unutrašnju ćelijsku membranu, T5SS zavisi od Sec sistema. Imaju domen β-barela, koji se ubacuje u vanjsku ćelijsku membranu i formira kanal koji može transportirati lučeni protein zajedno s njim. Zbog ovakve aktivnosti nazivaju se i autotransporterski sistemi. Kad su izlučeni proteini izloženi vani, autotransporteri su odsječeni (otcijepljeni), oslobađajući protein iz domene β-barela. Primjer autotransportera je trimerni autotransporter adezina (TAA).

### TIP VI 
Tip VI sistema sekrecije (T6SS) je otkrio tim Johna Mekalanosa na Harvard Medicinskoj školi 2006. godine kod * Vibrio cholerae * i *Pseudomonas aeruginosa*. Prepoznati su kada su mutacije u genima *Vibrio cholerae* *Hcp* i *VrgG* uzrokovale smanjenu virulentnost i patogenost. In addition to their classic role as the pathogenicity factor, T6SS are also involved in defense against simple eukaryotic predators and in inter-bacteria interactions. Gen za T6SS formira klaster gena koji se sastoji od više od 15 gena. Geni *Hcp* i *VgrG* su najuniverzalniji geni. Strukturna sličnost T6SS sa repom faga T4 sugeriše da je proces infekcije sličan onom kod faga.

### Tip VII 
T7SS diderm-LPS bakterija je Chaperone-Usherov put (CUP). T9SS je također poznat kao lučenje Por (akumulacija porfirina na površini ćelije), prema oralnom patogenu *Porphyromonas gingivalis*. Opisano je  najmanje šesnaest strukturnih komponenti sistema, uključujući PorU, transpeptidaza sortiranja proteina koja uklanja signal za sortiranje C-terminalnog proteina iz teretnih proteina i posreduje u njihovom vezivanju za lipopolisaharide.

## Reference 
Kategorija:Lučenje
Kategorija:Ćelijski procesi
Kategorija:Membranska biologija