4 Pili
Pili는 박테리아가 생물 및 비 생물 표면에 부착 할 수 있도록하는 필라멘트 세포 외 구조입니다. Aeromonas spp.의 세포 표면에서 다양한 필리가 확인되었습니다. 초기 연구에서는 구조적 차이로 인해 두 가지 다른 필리 유형을 설명했습니다. 단강 (S / R) 및 장파 (L / W) 필리 (Carrello, Silburn, Budden, & Chang, 1988; Ho, Mietzner, Smith, & Schoolnik, 1990). 환경 샘플에서 수집 한 Aeromonas 균주는 많은 수의 S / R pili를 우선적으로 표시하는 것으로보고 된 반면, 임상 샘플에서 분리 된 균주는 적은 수의 L / W pili를 생성 할 가능성이 더 높습니다 (Carrello et al., 1988); L / W pili가 독성에 관여하도록 제안합니다. 그람 음성 박테리아에는 네 가지 주요 세균 필리 그룹이 있습니다. ‘샤페론-우셔 경로’에 의해 조립 된 필리, 유형 IV 필리, 세포 외 핵 형성 경로에 의해 조립 된 필리 및 ‘대체 샤페론-우셔 경로’에 의해 조립 된 필리입니다. Aeromonas spp. ‘샤페론-우셔 경로’와 IV 형 필리에 의해 조립 된 I 형 필리를 표현하는 것으로 밝혀졌습니다. Ho et al.에 의해 수행 된 초 구조 연구. (1990) A. hydrophila AH26의 S / R pilus에서 pilin (pilus의 주요 반복 단위)이 E. coli의 I 형 및 Pap (신우 신염 관련 pili) pili와 상 동성을 갖는 것으로 나타났습니다 (Ho et al., 1990), 샤페론 -usher 경로에 의해 모인 pili 그룹에 속합니다. 중온 성 에어로 모나스 종의 I 형 필리는 세포의자가 응집과 관련이 있지만 병원 성과는 관련이 없습니다. Honma와 Nakasone (1990)의 부착 연구에 따르면 A. 친수성 균주 (Ae6)는 토끼와 인간의 장에 매우 부착되어 있지만 S / R pili에 대한 항체는 세포 부착을 차단하지 않고 S / R pili를 잘라냅니다. 또한 숙주 세포에 대한 친화력이 없었습니다. I 형 pili를 인코딩하는 유전자는 현재 일부 중온 성 종과 호 인성 호기성 호기성 A. salmonicida subsp salmonicida (Reith et al., 2008; Seshadri et al., 2006)를 포함한 여러 Aeromonas 종의 게놈에 있습니다. 중온 성 에어로 모나드와는 달리 A. 살 모니시다의 I 형 필 루스는 대서양 연어의 식민지화에 중요한 역할을하는 것으로 보입니다. Dacanay와 동료들 (2010)에 의해 수행 된 돌연변이 연구는 I 형 pilus operon이 결여 된 A. salmonicida가 대서양 연어의 위장관에 부착하는 능력이 감소 함을 보여주었습니다. 그러나 일단 부착되면 숙주를 침범하는 돌연변이 능력은 야생형과 비슷하여 I 형 pili가 식민지화의 초기 단계에만 관여 함을 시사합니다 (Dacanay et al., 2010).
상당한 양 에어로 모나드 접착에 대한 작업의 대부분은 L / W 필리에 집중되어 있습니다. 1990 년대에 다양한 중온 성 균주에 대한 부착 연구는 숙주 조직의 식민지화에서 이러한 부속물의 중요성을 강조했습니다. 박테리아 세포 표면에서 L / W pili를 기계적으로 제거하거나 anti-pilin 항체로 박테리아 세포를 전처리하면 다양한 동물 및 인간 세포주에 대한 박테리아 부착을 차단하는 것으로 나타났습니다 (Barnett & Kirov, 1999; Hokama, Honma, & Nakasone, 1990; Honma & Nakasone, 1990; Iwanaga & Hokama, 1992; Kirov, Hayward, & Nerrie, 1995; Nakasone, Iwanaga, Yamashiro, Nakashima, & Albert, 1996). L / W 필린은 일반적으로 분자량이 19 ~ 23kDa이고 항원 적으로 다양하며 N- 말단 아미노산 서열 만이 IV 형 필린과 상 동성을 나타냅니다 (Kirov & Sanderson, 1996). 일부 IV 형 pili는 사상 네트워크 또는 번들을 형성 할 수 있으며 (Kirov, Hayward, et al., 1995), 특히 중온 성 Aeromonas spp에서 주요 식민지화 요인으로 간주되는 것은 이러한 번들 형성 pili (Bfp)입니다. Aeromonas 종에서 분리 된 첫 번째 Bfp는 A. veronii biovar sobria (BC88 균주)에서 추출되었습니다 (Kirov & Sanderson, 1996). 이 Bfp의 주요 pilin의 N- 말단 서열은 Vibrio cholerae (Kirov & Sanderson, 1996)의 만노스 민감성 해마 글 루티 닌 (MSHA) 유형 IV 필린과 서열 상 동성을 나타 냈습니다. Bfp가 일반적으로 속하는 유형 IVb 계열과 비교하여 ‘고전적인’유형 IVa 필린 계열에. A. veronii bv. sobria 묶음 형성 pilus는 유전 적 수단에 의해 MSHA pilus family의 일원 인 것으로 나타났습니다 (Hadi et al., 2012). 이 연구에서 MSHA pilus의 발현은 A. veronii biovar sobria가 액체 배양에서 22 ° C에서 성장했을 때 고체 배지에서 37 ° C에 비해 증가 된 발현을 보여 주었기 때문에 환경 적으로 규제되는 것으로 나타났습니다 (Kirov & Sanderson, 1996). 이 결과는 Kirov, Hayward 등의 이전 연구와도 일치했습니다.(1995) A. veronii bv. sobria 분리 물은 22 ° C에서 필라멘트 구조의 최적 발현을 나타내 었으며, 몇 가지 환경 변형은 7 ° C에서 최적의 발현을 나타 냈습니다. A. veronii bv에 존재하는 IV 형 pili에 대한 추가 조사. sobria는 Bfp와 크게 다른 것으로 밝혀진 새로운 IV 형 필 루스 시스템 인 Tap pilus를 발견했습니다 (Kirov & Sanderson, 1996). A. veronii bv에서 처음 발견 된 직후. sobria, Tap pili biogenesis 유전자는 A. hydrophila (Ah65) (tapABCD)에서 확인되었으며 P. aeruginosa (pilABCD)에서 IV 형 pilus 유전자와 상 동성을 공유하는 것으로 밝혀졌습니다. A. hydrophila의 유전자는 P. aeruginosa에서 상응하는 돌연변이를 보완 할 수 있었다 (Pepe, Eklund, & Strom, 1996). Tap pili는 게놈이 지금까지 서열화 된 모든 Aeromonas 균주에 존재하지만 그 기능에 대해서는 알려진 바가 거의 없습니다. Tap pilin 유전자 (tapA)의 삭제 및 따라서 Tap pilus filament의 삭제는 임상 A. veronii bv의 능력에 영향을 미치지 않았습니다. sobria는 HEp-2 세포에 부착하거나, 인간 장 세포에 부착하거나, 어린 마우스 모델을 식민지화하기 위해 분리합니다. A. hydrophila의 분리 된 어류에서도 유사한 결과가보고되었습니다 (Kirov, Barnett, Pepe, Strom, & Albert, 2000). Tap pilus는 psychrophilic aeromonad A. salmonicida subsp의 병원성에 기여합니다. 그러나, 대서양 연어를 감염시킬 때는 salmonicida; tapA 돌연변이 체가 숙주를 식민지화하는 능력의 대부분을 유지하기 때문에 독성에 필수적인 것은 아니지만 (Boyd et al., 2008). A. salmonicida의 유전자 발현 분석은 Tap pilus가 구성 적으로 발현되고 tapABCD와 함께 Tap pilus 시스템이 IV 형과 유사하게 게놈 주변에 흩어져있는 또 다른 18 개의 유전자에서 인코딩됨을 입증했습니다 (Boyd et al., 2008). Pseudomonas 및 Neisseria spp.의 pili 유전자 (Mattick, 2002). Tap pilus의 역할은 아직 밝혀지지 않았지만, 그 생물 발생은 다른 방식으로 독성에 강한 영향을 미칩니다. TapD, prepilin peptidase (Pepe et al., 1996)는 prepilin이 pilus filament에 통합되기 전에 prepilin (다중 pilus 시스템에서)을 처리 할뿐만 아니라 T2SS의 pseudopilins를 처리하는데도 필요합니다. 프로테아제, 헤 모리 신 및 DNase와 같은 많은 독성 인자의 분비에 필수적입니다 (Hadi et al., 2012; Kirov et al., 2000).
MSHA 및 Tap pilus와 함께 1/3 타입 IVb 클래스에 속하는 타입 IV 필 루스도 A. salmonicida subsp. 살 모니시다, Actinobacillus actinomycetemcomitans의 Flp 시스템과의 상 동성 때문에 Flp pilus로 명명되었습니다 (Boyd et al., 2008). A. 살 모니시다에서이 pilus에 대한 유전자는 단일 오페론 (flpA-L)에 위치하며 그 발현은 철이 조절되며, 저 철분 조건에서 발생하는 유전자의 상향 조절이 이루어집니다 (Boyd et al., 2008). Aeromonas에서 Flp pilus의 역할에 대해서는 알려진 바가 거의 없으며 규제 시스템 임에도 불구하고 flp 결핍 균주가 대서양 연어를 식민지화하고 감염시키는 능력을 완전히 유지했기 때문에 A. salmonicida 독성에 관여하지 않는 것으로 보입니다 (Boyd et al ., 2008). Flp pilus는 박테리아 사이에 널리 퍼져 있으며 생물막 형성 및 자동 응집에 기여하는 것으로 밝혀졌습니다 (Kachlany et al., 2000; Planet, Kachlany, Fine, DeSalle, & Figurski, 2003). ; 따라서 숙주 세포 상호 작용보다는 박테리아-박테리아 상호 작용에서 더 중요 할 수 있습니다.
따라서 에어로 모나드에는 세 가지 유형의 IV 필리 시스템이 설명되어 있으며 대부분의 종은이 중 적어도 두 가지를 보유하고 있습니다. 중온 성 에어로 모나드의 경우 1990 년대 초기 부착 연구에 따르면 MSHA 묶음 형성 pilus가 조직 부착 및 식민지화를 담당하는 주요 필라멘트 부속기라고 제안했지만 최근에야 Hadi et al. (2012). 22kb Bfp MSHA 유전자좌를 분리하고 A. veronii bv. sobria는 두 개의 오페론으로 배열 된 17 개의 유전자로 구성되어있는 것으로 밝혀졌으며, 그중 4 개는 필러 스 필라멘트의 서브 유닛 인 프리필 린 (하나는 메이저, 세 마이너)을 암호화했습니다 (Hadi et al., 2012). 4 개의 모든 프리필 린은 각 프리필 린 유전자에서 개별적인 돌연변이가 발생하여 모낭 생생성에 필수적이라는 결론을 내 렸습니다 (Hadi et al., 2012). 생물막을 형성하는 돌연변이 체의 능력도 분석되었고 A. veronii bv의 MSHA pilus 유전자가 입증되었습니다. sobria는 생물막 형성에 필수적입니다. 이 연구는 MSHA pilus가 A. veronii bv의 주요 부착 시스템임을 확인했습니다. sobria와 이것은 또한 다른 중온 성 Aeromonas 종의 경우 일 수 있습니다. MSHA pilus operon은 A. salmonicida에 존재하지만, 주요 pilin을 암호화하는 유전자를 포함하여 오페론 내에서 8 개의 유전자가 결실되었습니다 (Boyd et al., 2008). A.의 MSHA pilus따라서 살 모니시다는 발현 될 것으로 예상되지 않으며 중온 성 에어로 모나드의 독성만을 돕는 것으로 보입니다.