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本文聚焦 IX 型分泌系统（T9SS），详细阐述了其结构、功能、蛋白识别与选择机制，以及所分泌蛋白的生物学功能。着重探讨了 T9SS 在鸭疫里默氏杆菌（Riemerella anatipestifer）中的作用，为深入了解细菌致病机制提供了参考。
IX 型分泌系统（T9SS）的研究进展：以鸭疫里默氏杆菌为重点的探索
细菌分泌系统对细菌的生理过程意义重大，其中 IX 型分泌系统（T9SS）是纤维杆菌 - 绿菌 - 拟杆菌（FCB）超门革兰氏阴性菌特有的蛋白转运机制。本文围绕 T9SS 展开多方面的探讨，同时重点研究其在鸭疫里默氏杆菌中的作用。
- T9SS 的结构和功能组件
- PorL/GldL–PorM/GldM 复合体：PorL 和 PorM 是 T9SS 锚定在内膜（IM）的关键成员。PorL 有两个 N 端跨膜螺旋和一个胞质 C 端结构域，PorM 有一个跨膜螺旋和一个跨越周质空间的区域。二者形成能量转移复合体，质子动力驱动的 PorM 二聚体在 PorL 五聚体环内旋转，推动 T9SS 运转，且 PorM 可能调节 PorK–PorN 复合体的开放。
- PorK/GldK–PorN/GldN 复合体：该复合体与外膜（OM）相关，由 PorK 和 PorN 组成。在牙龈卟啉单胞菌中，它们组装成约 50nm 直径的大环状结构。PorK 形成上环，PorN 形成下环，PorN 对稳定相关复合体至关重要，该复合体与分泌孔有关，可能控制蛋白进入分泌孔，还参与滑行运动和能量分配。
- 连接蛋白 PorW：PorW 是周质成分，直接与 PorK–PorN 环和 Sov/SprA 转位酶相互作用，为能量传递和货物蛋白运输提供桥梁。此外，SprE、PorD 和 SkpA 在噬纤维菌属中形成周质结构，其中 SprE 相当于牙龈卟啉单胞菌中的 PorW，PorD 对分泌效率至关重要。
- OM 转位酶：SprA/Sov 是 T9SS 独特的大型 β - 桶状蛋白，其结构特殊，内部直径大，可允许折叠蛋白通过。它存在两种状态，通过与 PorV 或 Plug 结合，交替打开和关闭通道两端，以单向方式调节蛋白转运，且 8 个转位酶被限制在 OM 相关的 PorK–PorN 环内。
- 附着复合体：由 PorU、PorZ、PorV 和 PorQ 组成的 440kDa 附着复合体已被鉴定。PorV 功能多样，参与 Lpt 途径，能收集转运蛋白；PorU 利用类分选酶机制将 T9SS 转运蛋白的 CTD 信号切割并连接到细胞表面；PorZ 结合 A - LPS 并与 PorU 相互作用；PorQ 参与蛋白修饰过程，但 PorU 识别和选择蛋白的机制尚待明确。
- 其他组件：除上述核心组件外，T9SS 还有一些具有特定功能的模块。例如，Plug 可防止小分子泄漏；PorE 可能将 T9SS 转位酶锚定到肽聚糖；PorP 可能与 PorV 功能相似，收集底物；PorF 可能与小分子扩散有关；PorG 参与 PorK–PorN 复合体的组装和稳定；PorR 参与 A - LPS 的生物合成；PorT 可能是多功能蛋白；PorA、PorY、PorX 和 SigP 参与 T9SS 的调节，但 T9SS 的调控机制仍有待深入研究。
- 分泌机制：T9SS 是两步分泌机制，蛋白先经 Sec 转位酶以未折叠形式转运到周质，信号肽被切割后折叠，再通过 T9SS - CTD 被识别并转运。在牙龈卟啉单胞菌中，T9SS PorL–PorM 马达的旋转能量传递到 PorK–PorN 环，驱动相关复合体旋转，完成蛋白分泌；在约翰逊氏纤维杆菌中，GldL–GldM 复合体将质子动力转化为机械能，为滑行运动和蛋白分泌供能。
- T9SS 转运蛋白的识别和选择
T9SS - CTD 是 T9SS 转运蛋白分泌的必要条件，仅存在于 FCB 超门成员中。CTD 分为 A、B、C 三类。
- A 型 CTD：是最常见的 T9SS 分选信号，不同成员的 A 型 CTD 包含 5 个基序，其中 A、B、D 和 E 基序高度保守，基序 C 较退化。保守基序决定了 CTD 的折叠，使其能与 PorV 结合口袋匹配。
- B 型 CTD：含 B 型 CTD 的蛋白数量较少，其分泌不依赖 PorV，而依赖 PorP/SprF 家族蛋白。B 型 CTD 也包含 5 个保守基序，但不被切割。
- C 型 CTD：是新发现的家族，包括约翰逊氏纤维杆菌的 ChiA 几丁质酶等。ChiA 的 C 端区域也有 5 个保守基序。
- T9SS 转运蛋白的生物学功能
- 毒力：在多种细菌中，T9SS 分泌的蛋白与毒力相关。如牙龈卟啉单胞菌的 gingipains 可降解牙周组织、促进细菌黏附和调节宿主免疫反应；鸭疫里默氏杆菌的金属磷酸酯酶（MPPE）和 SspA 分别参与细菌的细胞外生存、血脑屏障破坏等过程；福赛坦氏菌的 TfsA 和 TfsB 参与细菌黏附、入侵和生物膜形成。
- 营养和金属离子获取：许多拟杆菌门细菌利用 T9SS 分泌降解酶获取营养，如约翰逊氏纤维杆菌的 ChiA 降解几丁质，噬胞菌属的纤维素酶降解纤维素，Cellulophaga omnivescoria 的琼脂酶消化琼脂糖。此外，一些细菌通过 T9SS 分泌的蛋白获取铁等金属离子，如牙龈卟啉单胞菌的 Hbp35 捕获血红素。
- 运动性：约翰逊氏纤维杆菌的 SprB 和 RemA 分别为主要和次要黏附素，它们的有效分泌分别依赖 SprF 和 PorV，与细菌的滑行运动相关。
- T9SS 在鸭疫里默氏杆菌中的作用
- 关键组件的功能：鸭疫里默氏杆菌中，SprT、SprA、GldM、GldK 和 GldL 等 T9SS 组件参与蛋白分泌和细菌毒力过程。例如，SprT 影响细菌致病性和分泌，缺失 sprT 基因会导致细菌毒力大幅减弱、血清抗性降低和明胶液化能力丧失；SprA 参与毒力因子分泌，影响外膜蛋白丰度和细菌生长；GldM、GldK 与细菌的毒力、滑行运动和蛋白分泌密切相关。
- 分泌蛋白的功能：鸭疫里默氏杆菌 Yb2 菌株中鉴定出 19 种 T9SS 转运蛋白，部分与细菌毒力、核酸酶活性或蛋白水解活性相关。如 MPPE 参与细菌黏附和入侵，影响毒力；SspA 是重要毒力因子，可降解多种蛋白，破坏血脑屏障；EndoI 具有 DNase 和 RNase 活性，影响细菌黏附、入侵和炎症反应；AS87_RS02955 是新型非特异性核酸酶，参与细菌感染和毒力过程。
- T9SS 的综合作用：T9SS 在鸭疫里默氏杆菌的生存、与宿主的相互作用、细菌群体行为和传播竞争等方面发挥重要作用。它可帮助细菌获取营养、适应环境、黏附入侵宿主细胞、逃避宿主免疫清除、形成生物膜和促进细菌传播等，但部分功能仍需进一步研究验证。
- 结论
T9SS 是 FCB 超门细菌特有的分泌机制，在鸭疫里默氏杆菌中，其至少包含 7 种核心组件，负责细菌的蛋白分泌、滑行运动和毒力等过程。目前已鉴定出 19 种 T9SS 转运蛋白，但对其生物学功能的了解仍十分有限，未来需进一步深入研究。
