细菌分泌系统
1. 关于分泌系统
可以在不依赖任何膜拓扑结构变化的情况下运输各种不同的物质，G-中存在I-VI共6种类型的分泌系统，分枝杆菌中存在独特的VII型分泌系统，这7种分泌系统都不是组成性表达的，一半认为是宿主黏附素诱导表达；还有部分细菌具有VII、IX、X型分泌系统
G-中，仅有V型为跨单膜，其余皆为跨双膜（I型、P型菌毛和Cueli的组装复合体也跨单膜，可以视为独特的分泌系统、只执行对某种特定结构的组装过程）；被运输的底物有3个主要去向：仍与外膜相连、被释放到胞外、被注射到靶细胞中
2. 分泌系统的作用机理
一步分泌：直接从细菌胞质将底物运输到胞外空间或靶细胞质；除了T2SS的所有跨双膜系统（1、3、4、6）
两步分泌：底物会在内外膜之间的周质空间停留一段时间，依赖SecYEG或Tat系统将底物从胞质转运到周质空间中；T2SS、T5SS、Chaperone-usher途径、Cueli菌毛分泌系统均属于此方式
大部分分泌系统只能运输未折叠或部分折叠的蛋白，但T2SS、T5SS、Chaperone-usher能够运输部分折叠甚至是完全折叠的功能蛋白
Tat系统：识别N端双精氨酸基序（2Arg），转运已折叠好的蛋白，TatB/C识别信号靶蛋白，TatA是跨膜通道
Sec系统：T2SS、T5SS的上游必经通路，可介导共翻译途径、翻译后途径；共翻译途径中，信号肽一般不切除，用于结合SRP，SRP能和SecY交互激活各自的GTPase活性；翻译后途径中，没有SRP参与且信号肽会被切除，SecB作为分子伴侣与新生肽链结合以抑制其提前折叠，转位依赖SecA的ATP水解驱动
3. 分泌系统的分类
（1）跨双膜系统（不依赖Sec）：共同特征为存在专门的细胞质ATPase提供能量促进底物分泌，通常ATPase为六聚体（T1SS例外，IMC为二聚体）
T1SS：具有RND泵，与T1SS共享类似的三部转运结构：内膜组分（IMC）、周质的膜融合蛋白（MFP）、外膜的转运蛋白（TolC）
IMC属于ABC家族蛋白（C段结合ATP），以二聚体形式识别靶蛋白C段的Gly-rich序列；而在RND泵中，IMC以三聚体形式作用并利用质子驱动力进行底物运输
通常IMC和MFP只识别一组底物，而TolC可以以三聚体形式与多个IMC-MFP复合物相关联，并且仅在与IMC-MFP复合物和底物结合后才会开放
T3SS：在各种致病性G-中尤为常见（沙门氏菌、志贺氏菌、数以耶尔森菌、假单胞菌、肠致病性大肠杆菌等），具有很强的毒性倾向；其具体的作用机理还不明确
细菌鞭毛与此类分泌系统关系最近，鞭毛与除了旋转马达以外构造和T3SS基本一致
噻唑烷酮可以干扰T3SS的“针头”形成（针对沙门氏菌、伤寒杆菌、假单胞菌等）；几种苯并咪唑类、苯氧乙酰胺类、亚水杨酰基肼类，抑制假单胞菌、沙门氏菌、衣原体、假结合耶尔森菌的T3SS活性
T4SS：能够介导DNA的转移，在G+、G-、古菌中均存在，分布最为广泛的分泌系统
最为典型的就是农杆菌Ti质粒的转移过程（一般只感染双子叶植物）：
B4、11、D4具有ATPase功能（B11、D4的结构尚不清楚）
B3、6、7、8、9、10：形成支架和转移装置
B2、5：形成可延伸到细胞外空间的菌毛
B1：一种周质裂解转糖基酶，可以降解肽聚糖，为菌毛形成所必需的
B10：信号转导受体，将胞质ATPase的导致的构象变化传导到外膜通道
T6SS：IMC与T4SS的同源胞质的可收缩蛋白结构与噬菌体尾部用于注射DNA的结构有一定的关联性（VgrG、TrsE与T4噬菌体的基板蛋白同源，尾管Hcp蛋白与噬菌体的尾管蛋白同源）
被归为一类可收缩注射系统；TssB-TssC形成六聚体环，一次T6SS的注射可以注射多个效应蛋白进入靶细胞；ClpV是T6SS的核心组分，能够分解收缩的TssB-TssC并且只有在收缩状态下才会被识别（特例：弗朗西斯菌属缺乏ClpV的同源物，因此实际上其T6SS的运动能力很弱）
（2）跨单膜系统（依赖于Sec）
T2SS：胞质中的GspE组成六聚体，具有ATPase活性；内膜中具有GspC、L、M、F，其中前三者单次跨膜而F为多次跨膜；外膜中唯一的蛋白组分GspD也被称为“TS22分泌素”；运转的底物来自Sec和Tat系统
假菌毛：T2SS的一个奇怪结构，始终在周质中，不伸出到胞外空间；由GspG（1个大亚基）+GspH/I/J/K（4个小亚基）组成，相关蛋白由Sec转运到周质空间中；整体结构上与IV型菌毛相似
T5SS：也称为自体转运系统，需要底物与分泌孔相结合，主要分泌毒力因子
乘客结构域穿过跨膜蛋白不依赖ATP水解能量或质子驱动力，能量实际来源于乘客结构域自身折叠过程
（3）Chaperone-usher途径：构建I型、P型菌毛（分别在Fim、Pap操纵子中）
螺旋杆状结构（FimA或PapA）+柔性尖端（FimC、D、H或PapE、F、G、K），FimH和PapG位于菌毛末端最远处，N端具有凝集素结构域，用于识别、结合宿主细胞表面受体，C端即为菌毛蛋白结构域
（4）Cueli构建系统（T8SS）：
Curli蛋白属于功能性淀粉样蛋白类的细胞外蛋白质纤维（不溶、有毒），可以促进生物被膜的形成、宿主免疫系统的相互作用并保护细菌免受恶劣环境的影响
CsgG只允许通过非折叠状态的蛋白，其具有非门控的、非选择性的分泌通道的功能，基于扩散的熵驱动的转运机制，类似于伴侣蛋白
（5）特殊的T7SS：
与分支结核杆菌的毒力密切相关，也在金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌中发现
（6）补充：
T9SS：拟杆菌门专属，两步分泌
T10SS：弗朗西斯菌专属，一步分泌
外膜囊泡（OMVs）：非经典分泌途径；出芽形成膜泡
（注：以上内容整理自细菌的分泌系统 - 知乎和豆包，本人还未进行考证，水平有限，欢迎指正补充）