張 珊, 趙明亮, 付夢(mèng)姣, 張家寧, 周冬生, 熊小路
貝氏柯克斯體是一種專(zhuān)性細(xì)胞內(nèi)寄生的嗜酸性革蘭陰性小桿菌,為Q熱病原。Q熱是一種重要的人獸共患病,人Q熱主要傳染源是貝氏柯克斯體感染的家畜(如牛,羊),其排出貝氏柯克斯體污染環(huán)境[1],人吸入少量貝氏柯克斯體氣溶膠而發(fā)病[2-3]。Q熱分為急性和慢性2種類(lèi)型。急性Q熱為貝氏柯克斯體進(jìn)入體內(nèi)引起急性發(fā)病,主要有頭痛、發(fā)熱等類(lèi)似流感臨床表現(xiàn)。慢性Q熱為貝氏柯克斯體持續(xù)存在體內(nèi)建立慢性遷延感染,可引起心內(nèi)膜炎、肝炎、骨髓炎等并發(fā)癥[1],嚴(yán)重可導(dǎo)致死亡。Q熱為一種全球廣泛分布傳染病,Q熱暴發(fā)流行已經(jīng)成為世界性公共衛(wèi)生問(wèn)題。
貝氏柯克斯體除具有脂多糖內(nèi)毒素外,其還具有重要的致病因素——Dot/Icm IV型分泌系統(tǒng)(Dot/Icm IV secretion system,T4BSS)。其分泌至宿主細(xì)胞的效應(yīng)蛋白(效應(yīng)子),目前已鑒定了150多個(gè)。隨著貝氏柯克斯體體外培養(yǎng)[4]和遺傳操作技術(shù)[5]的建立,轉(zhuǎn)座子插入和同源重組技術(shù)被廣泛應(yīng)用于研究T4BSS基因突變或缺失對(duì)貝氏柯克斯體胞內(nèi)生存的影響。Weber等發(fā)現(xiàn)Cbu0041(cirA)、Cbu0388、Cbu0425(cirB)、Cbu0937(cirC)、Cbu2052(cirD)和Cbu2059(cirE)等T4BSS基因的插入失活會(huì)導(dǎo)致貝氏柯克斯體無(wú)法在小鼠巨噬細(xì)胞系中生存[6]。Newton等發(fā)現(xiàn),Cbu1751(cig57)、CoxCC8和Cbu1754等T4BSS基因的插入失活影響貝氏柯克斯體在HeLa細(xì)胞中的繁殖[7]。Crabill等構(gòu)建了貝氏柯克斯體突變體文庫(kù),發(fā)現(xiàn)貝氏柯克斯體Cbu0414、Cbu0513、Cbu0978、Cbu1387、Cbu1524和Cbu1752等T4BSS基因插入突變株在宿主細(xì)胞內(nèi)生存能力下降[8]。
本文對(duì)近十多年來(lái)貝氏柯克斯體T4BSS效應(yīng)蛋白的研究進(jìn)行綜述,以便從分子水平認(rèn)識(shí)貝氏柯克斯體的致病機(jī)制。見(jiàn)圖1。

圖1 貝氏柯克斯體Dot/Icm IV型分泌系統(tǒng)效應(yīng)蛋白調(diào)控宿主細(xì)胞的信號(hào)通路Fig.1 Signaling pathways of host cells regulated by Dot/Icm type IV secretory system effector proteins in Coxiella burnetii
貝氏柯克斯體為專(zhuān)性胞內(nèi)寄生菌,其首先與宿主細(xì)胞的膜表面受體αvβ3整合素等作用,誘導(dǎo)宿主細(xì)胞胞吞將其攝入胞內(nèi),形成含貝氏柯克斯體的吞噬體。吞噬體循經(jīng)典的內(nèi)吞途徑,依次與早期內(nèi)體、晚期內(nèi)體、溶酶體融合并不斷酸化,形成貝氏柯克斯體寄生泡(Coxiella-containing vacuole,CCV)[9]。在此過(guò)程中,CCV還與宿主細(xì)胞自噬體和內(nèi)體囊泡發(fā)生異型融合,最終在宿主細(xì)胞內(nèi)發(fā)育成一個(gè)占據(jù)胞質(zhì)大部分空間的成熟CCV[10]。成熟的CCV是貝氏柯克斯體在細(xì)胞內(nèi)建立穩(wěn)定感染的必要場(chǎng)地。
柯克斯體囊泡蛋白(Coxiella vacuolar protein,Cvp)為T(mén)4BSS效應(yīng)蛋白,其定位于CCV內(nèi)。Larson等研究發(fā)現(xiàn)效應(yīng)蛋白基因cvpB、cvpC、cvpD和cvpE缺失突變株在細(xì)胞內(nèi)的復(fù)制能力下降,形成的CCV有明顯缺陷,而cvpD和cvpE基因回補(bǔ)株可以在一定程度上填補(bǔ)該缺陷[11]。
磷脂酰肌醇3-激酶(Phosphatidylinositol-3 kinases,PI3Ks)是一類(lèi)可產(chǎn)生第二信使的脂類(lèi)激酶,其中PI3Ks激活生成的磷脂酰肌醇3-磷酸(Phosphatidylinositol 3-phosphate,PI(3)P)是誘導(dǎo)細(xì)胞自噬的關(guān)鍵因子[12]。磷脂酰肌醇5-激酶(Phosphatidylinositol 5-kinase,PIKfyve)可將PI(3)P磷酸化為PI(3,5)P2;PI(3,5)P2的生成不利于宿主細(xì)胞的早期內(nèi)體或晚期內(nèi)體的同型融合[13-14]。Martinez等研究發(fā)現(xiàn),貝氏柯克斯體cvpB::Tn突變株感染引起宿主細(xì)胞呈多囊泡表型,cvpB回補(bǔ)株感染則可使宿主細(xì)胞恢復(fù)呈現(xiàn)單一大CCV;抑制PIKfyve的活性則可形成單一大CCV(發(fā)育成熟CCV),且該CCV中含有LAMP1(Lysosome-associated membrane glycoprotein 1)和LC3(Microtubule-associated protein light chain 3)。這些結(jié)果表明效應(yīng)蛋白CvpB通過(guò)與CCV和早期內(nèi)體表面的PI(3)P和磷脂酰絲氨酸(Phosphatidylserine,PS)相互作用,干擾早期內(nèi)體招募PIKfyve,并降低PIKfyve的活性,抑制PI(3)P向PI(3,5)P2轉(zhuǎn)化,穩(wěn)定CCV上的PI(3)P水平,從而促進(jìn)其與其它囊泡融合,使CCV發(fā)育成熟[15]。
另外研究發(fā)現(xiàn),CvpF能夠特異地與宿主細(xì)胞自噬相關(guān)的GTPase RAB26相互作用,CCV招募自噬體標(biāo)志物MAP1LC3B/LC3B(Microtubule associated protein 1 light chain 3 beta),調(diào)控內(nèi)體轉(zhuǎn)運(yùn)和自噬,為CCV成熟提供條件[16]。共定位實(shí)驗(yàn)顯示相較于野生型或回補(bǔ)株,cvpF::Tn突變株CCV招募的LC3B在數(shù)量上明顯減少,說(shuō)明CvpF可以促使CCV招募自噬體標(biāo)志物。異位表達(dá)貝氏柯克斯體CvpF-HA后,與僅表達(dá)HA的細(xì)胞相比較,其SQSTM1(Sequestosome 1)水平更高;SQSTM1是一種與自噬有關(guān)的泛素結(jié)合蛋白,提示CvpF有調(diào)節(jié)宿主細(xì)胞自噬的功能[16]。另外,由于RAB26可以參與溶酶體定位、自噬體成熟和囊泡介導(dǎo)的腎上腺素能受體分泌等過(guò)程[17-19],因此推測(cè)CvpF可能作為鳥(niǎo)苷交換因子(GEF)或GDI置換因子(GDF),錨定RAB26并激活其在早期內(nèi)體或前自噬體上的作用,促進(jìn)貝氏柯克斯體CCV的發(fā)育成熟。
細(xì)胞骨架是由蛋白纖維交織形成的立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),包括微管、微絲和中間絲,成束的肌動(dòng)蛋白絲通過(guò)黏著斑與細(xì)胞外基質(zhì)相連形成應(yīng)力纖維[20]。Rho(Ras homologus oncogenes)蛋白在細(xì)胞的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路中作為信號(hào)轉(zhuǎn)換器,調(diào)控細(xì)胞骨架運(yùn)動(dòng)和細(xì)胞形態(tài)等[21]。效應(yīng)蛋白CirA(Coxiella effector for intracellular replication A)含有3個(gè)精氨酸指狀基序,與Rho 蛋白家族RhoA(Rho1同源物)相互作用[22]。Weber等構(gòu)建了2個(gè)RhoA突變體,分別是RhoA Q63L(持續(xù)GTP結(jié)合的激活態(tài))和RhoA T19N(持續(xù)GDP結(jié)合的失活態(tài))。與僅轉(zhuǎn)染CirA或共轉(zhuǎn)染CirA和RhoA T19N的細(xì)胞比較,共轉(zhuǎn)染CirA和RhoA Q63L的細(xì)胞內(nèi)應(yīng)力纖維增多,圓形細(xì)胞數(shù)量減少。提示存在柯克斯體CCV上的CirA,可以使用CCV上RhoA激活GTP酶,引起宿主細(xì)胞骨架重塑[23]。
另外研究發(fā)現(xiàn)AnkF與宿主細(xì)胞骨架III型中間絲蛋白分子——波形蛋白相互作用,但AnkF并不在轉(zhuǎn)錄或翻譯水平上影響波形蛋白;在CHO細(xì)胞中過(guò)表達(dá)的AnkF與波形蛋白共定位,且波形蛋白由原來(lái)的絲狀排列變?yōu)辄c(diǎn)樣分布,推測(cè)AnkF通過(guò)改變波形蛋白的裝配和細(xì)胞內(nèi)定位從而干擾其功能。免疫熒光分析法觀察到貝氏柯克斯體感染的細(xì)胞中AnkF可以招募波形蛋白到CCV,且波形蛋白水平隨CCV的發(fā)育成熟而有所上升。貝氏柯克斯體在內(nèi)源性波形蛋白敲除的細(xì)胞中生長(zhǎng)繁殖不受影響,推測(cè)有其他的細(xì)胞骨架蛋白彌補(bǔ)了波形蛋白缺失所帶來(lái)的影響。在CHO細(xì)胞中過(guò)表達(dá)AnkF和波形蛋白,通過(guò)免疫熒光分析發(fā)現(xiàn)其他的細(xì)胞骨架蛋白如肌動(dòng)蛋白和微管蛋白的定位未發(fā)生改變,即AnkF可特異地調(diào)節(jié)波形蛋白的定位[24]。
網(wǎng)格蛋白介導(dǎo)的內(nèi)吞可以調(diào)控細(xì)胞對(duì)轉(zhuǎn)鐵蛋白的攝取以及蛋白質(zhì)在內(nèi)體與高爾基體間的運(yùn)輸[25-26]。此外,網(wǎng)格蛋白介導(dǎo)的轉(zhuǎn)運(yùn)對(duì)貝氏柯克斯體的胞內(nèi)生存也十分重要。效應(yīng)蛋白Cig57含有3個(gè)胞內(nèi)分選基序,其中的酪氨酸基序是與網(wǎng)格蛋白包被囊泡組分——FCHO2相互作用的基礎(chǔ),可促使柯克斯體CCV招募網(wǎng)格蛋白,逆轉(zhuǎn)網(wǎng)格蛋白介導(dǎo)的囊泡轉(zhuǎn)運(yùn)[7,27]。用定量PCR分析貝氏柯克斯體感染宿主細(xì)胞的荷菌量,與正常細(xì)胞相比較,F(xiàn)CHO2基因敲除細(xì)胞在感染后第2、4、6 d,荷菌量呈下降趨勢(shì);通過(guò)免疫熒光分析發(fā)現(xiàn)FCHO2基因敲除細(xì)胞在感染第4 d后,柯克斯體CCV明顯縮小[27],提示Cig57需要與FCHO2相互作用介導(dǎo)物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)才能誘導(dǎo)CCV成熟。
效應(yīng)蛋白CvpA包含多個(gè)雙亮氨酸和酪氨酸的內(nèi)吞分選基序,可被網(wǎng)格蛋白銜接蛋白(Adaptor protein,AP)復(fù)合物AP1、AP2和AP3識(shí)別。免疫共沉淀分析發(fā)現(xiàn),含有CvpA分選基序的多肽和完整CvpA蛋白均能與AP2和網(wǎng)格蛋白重鏈(Clathrin heavy chain,CLTC)結(jié)合;cvpA突變或AP2和網(wǎng)格蛋白的任一成分缺失均可顯著抑制貝氏柯克斯體生長(zhǎng)繁殖[28]。此外,異位表達(dá)的CvpA定位于轉(zhuǎn)鐵蛋白受體(Transferrin receptor,TfR)陽(yáng)性囊泡,同時(shí)該細(xì)胞攝取轉(zhuǎn)鐵蛋白(Transferrin,Tf)減少,提示CvpA可抑制胞內(nèi)轉(zhuǎn)鐵蛋白的轉(zhuǎn)運(yùn)[28]。另外,AP2基因敲除細(xì)胞的轉(zhuǎn)鐵蛋白攝取也減少[29],提示CvpA可與AP2相互作用調(diào)控宿主細(xì)胞物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)[28]。
效應(yīng)蛋白ElpA具有2個(gè)跨膜螺旋和1個(gè)螺旋結(jié)構(gòu)域的(ER-localizing protein A),其定位于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。研究顯示表達(dá)完整ElpA的細(xì)胞比表達(dá)GFP和表達(dá)ElpA1-343/ElpA341-418的細(xì)胞分泌更少堿性磷酸酶;進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)ElpA能夠引起宿主細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)重排,導(dǎo)致內(nèi)質(zhì)網(wǎng)結(jié)構(gòu)和分泌運(yùn)送的嚴(yán)重破壞[30]。蛋白CBU0635是目前發(fā)現(xiàn)的唯一一個(gè)定位在高爾基體旁的效應(yīng)蛋白,其也可破壞細(xì)胞的堿性磷酸酶分泌[31],另外效應(yīng)蛋白CBUA0019、CBU1556、CBU1825也可能影響宿主細(xì)胞分泌。
生物信息學(xué)分析顯示貝氏柯克斯體6個(gè)效應(yīng)蛋白(Cbu1314、Cbu0388、Cbu1524、Cbu0393、Cbu0794)帶有核定位信號(hào)(Nuclear localization signals,NLS)。其中CBU1314含有2個(gè)進(jìn)入核內(nèi)的必須信號(hào):第52~75位氨基酸序列(ELVKRIRVLEKVLKEQQKKIKKLE)和第181~186位氨基酸序列(KPPIRP)。Weber等研究發(fā)現(xiàn),完整CBU1314蛋白主要定位在細(xì)胞核染色質(zhì),而刪除核定位信號(hào)的CBU1314ΔNLS缺失蛋白在染色質(zhì)上的數(shù)量明顯減少;經(jīng)染色質(zhì)免疫共沉淀及DNA測(cè)序(Chromatin immunoprecipitation and DNA sequencing,ChIP-Seq)和MEME(Multiple EM for Motif Elicitation)測(cè)序分析發(fā)現(xiàn),CBU1314蛋白可以識(shí)別宿主DNA的特定區(qū)域,該區(qū)域的大多數(shù)基因參與宿主細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和免疫應(yīng)答[32]。比較異源表達(dá)CBU1314和CBU1314ΔNLS細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄組時(shí),證明CBU1314在核內(nèi)調(diào)控宿主細(xì)胞轉(zhuǎn)錄[32]。
宿主細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄、翻譯與絲裂原活化蛋白激酶(Mitogen-activated prote in kinase,MAPK)信號(hào)通路密切相關(guān)[33]。研究發(fā)現(xiàn)效應(yīng)蛋白CBU0388(CetCb2)、CBU0885(CetCb4)和CBU1676(Cem9)分別通過(guò)對(duì)信號(hào)通路中一個(gè)或多個(gè)分子的磷酸化修飾,特異地調(diào)控酵母MAPK信號(hào)通路[34]?;蛐蛄蟹治霭l(fā)現(xiàn)CBU0885和CBU1676蛋白均含有一個(gè)抑制MAPK活化的鹵酸脫鹵酶(Haloacid dehalogenase,HAD)保守結(jié)構(gòu)域[34]。
宿主細(xì)胞是貝氏柯克斯體賴(lài)以生存之地,因此延長(zhǎng)宿主細(xì)胞的壽命是其致病所必須具備的能力。AnkG(Ankyrin repeat family G)、CaeA(Coxiella anti-apoptotic effector A)和CaeB(Coxiella anti-apoptotic effector B)是目前已知的3個(gè)由T4BSS分泌的抗宿主細(xì)胞凋亡(Apoptosis)效應(yīng)蛋白。三者均可抑制宿主細(xì)胞的內(nèi)源性凋亡,CaeA還可作用于外源性凋亡通路[35]。
宿主細(xì)胞的p32是一種促凋亡蛋白,主要分布在線粒體,少量位于細(xì)胞核[36-37]。p32與Hrk(Bcl-2促凋亡家族成員之一)結(jié)合可促進(jìn)細(xì)胞色素c的釋放,p32與ARF(ADP-ribosylation factor)C-末端結(jié)合定位于線粒體發(fā)揮促凋亡作用[38-40]。免疫熒光和免疫印跡實(shí)驗(yàn)也顯示效應(yīng)蛋白AnkG與p32結(jié)合定位于線粒體,序列分析發(fā)現(xiàn)AnkG的N-末端含有與宿主蛋白p32結(jié)合的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)域。AnkG不含NLS,但經(jīng)星形孢菌素誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡后,細(xì)胞內(nèi)的AnkG定位發(fā)生改變,主要位于細(xì)胞核。另外發(fā)現(xiàn)AnkG突變體AnkGR22/23S不能與p32結(jié)合,該突變體主要與微管蛋白共定位[41]。
星形孢菌素誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡發(fā)現(xiàn),與僅表達(dá)GFP的細(xì)胞比較,表達(dá)GFP-AnkG和GFP-NES-AnkG(GFP-AnkG fused to the nuclear export signal of the HIV-1 Rev protein)細(xì)胞的細(xì)胞核裂解水平降低[41],說(shuō)明AnkG依賴(lài)與p32結(jié)合轉(zhuǎn)運(yùn)至細(xì)胞核才能發(fā)揮抗凋亡作用,但該抗凋亡作用與p32無(wú)關(guān)。另一方面,Lührmann等人利用嗜肺軍團(tuán)菌鞭毛蛋白缺失株來(lái)研究AnkG的抗凋亡作用,指出AnkG可以通過(guò)干擾p32的促凋亡活性,使細(xì)胞色素c釋放減少來(lái)發(fā)揮抗凋亡作用[42]。Importin α1是輸入蛋白家族中的重要成員之一,協(xié)助含有NLS的蛋白分子入核,通過(guò)識(shí)別和結(jié)合靶蛋白的核定位信號(hào),與其他相關(guān)蛋白分子結(jié)合形成核轉(zhuǎn)運(yùn)復(fù)合體,將目的蛋白運(yùn)輸?shù)胶藘?nèi)發(fā)揮作用[43]。Sch?fer等認(rèn)為AnkG不含NLS,但其8到14個(gè)氨基酸具有與非經(jīng)典N(xiāo)LS相似作用;他們通過(guò)免疫共沉淀實(shí)驗(yàn)又發(fā)現(xiàn)importin α1可與AnkG的11個(gè)氨基酸序列相結(jié)合而將AnkG轉(zhuǎn)運(yùn)至細(xì)胞核,其與p32無(wú)關(guān);但他們最后認(rèn)為AnkG的入核轉(zhuǎn)運(yùn)需要與p32和importin α1共同參與[44-45]。
CaeA定位于細(xì)胞核。CaeA含有的雙螺旋結(jié)構(gòu)域、NLS和谷氨酸/賴(lài)氨酸(Glutamic acid/lysine,EK)重復(fù)基序,這些結(jié)構(gòu)是其抗凋亡的分子基礎(chǔ)[31,46-47]。CaeA的表達(dá)可上調(diào)survivin(半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶(caspase)抑制劑)表達(dá)水平,但與抗凋亡作用無(wú)直接關(guān)系[46]。星形孢菌素和紫外線誘導(dǎo)凋亡實(shí)驗(yàn)顯示,CaeA僅能減少由紫外線誘導(dǎo)的多聚ADP核糖聚合酶(Poly ADP-ribose polymerase,PARP)裂解;而CaeB可抑制星形孢菌素和紫外線誘導(dǎo)的PARP裂解,說(shuō)明CaeA抗凋亡能力弱于CaeB[47]。此外,CaeA可抑制Fas配體誘導(dǎo)的外源性凋亡,然而,CaeA抑制內(nèi)源性和外源性凋亡的具體機(jī)制尚未完全闡明[46]。
CaeB定位于線粒體,免疫共沉淀實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)CaeB不與p32結(jié)合[47],提示其發(fā)揮抗凋亡作用與結(jié)合p32的AnkG不同。細(xì)胞凋亡過(guò)程中Bax(Bcl-2-associated X protein)和Bak(Bcl-2 homologous antagonist/killer)形成寡聚物,線粒體外膜通透性增強(qiáng),細(xì)胞色素c釋放到細(xì)胞質(zhì),促使細(xì)胞色素c與caspase-9結(jié)合形成凋亡小體,激活caspase-3和caspase-7[48]。多西環(huán)素誘導(dǎo)Bax表達(dá)后,GFP-CaeB能抑制細(xì)胞內(nèi)PARP的裂解[47],說(shuō)明CaeB作用于Bax活化后的下游反應(yīng)來(lái)發(fā)揮抗凋亡作用。經(jīng)星形孢菌素處理后,僅表達(dá)GFP的細(xì)胞PARP、caspase-9和caspase-7均裂解,而表達(dá)GFP-CaeB的細(xì)胞caspase-9和caspase-7均未裂解[47],說(shuō)明CaeB抑制caspase-9的活化。綜上所述,CaeB可能作用于Bax和caspase-9間的級(jí)聯(lián)反應(yīng)從而發(fā)揮抗凋亡作用。
細(xì)胞炎性反應(yīng)為天然免疫反應(yīng),在抗胞內(nèi)菌感染中起重要作用。炎性小體為調(diào)節(jié)天然免疫反應(yīng)的是一類(lèi)多蛋白復(fù)合物,其功能包括激活caspase-1(人和小鼠)、caspase-4/5(人)、caspase-11(小鼠),促炎性細(xì)胞因子IL-1β和IL-18的分泌,誘導(dǎo)細(xì)胞焦亡/炎性壞死(Pyroptosis/Inflammatory necrosis)等[49-50]。細(xì)胞焦亡途徑可分為依賴(lài)caspase-1的經(jīng)典途徑和依賴(lài)caspase-4/5/11的非經(jīng)典途徑,其中非經(jīng)典途徑主要由革蘭陰性細(xì)菌分泌的脂多糖所激活[50]。Cunha等[51]發(fā)現(xiàn)T4BSS效應(yīng)蛋白IcaA(Inhibition of caspase activation A)可以抑制caspase-11介導(dǎo)的非典型性炎性小體激活,從而干擾細(xì)胞焦亡的發(fā)生。
Ras家族蛋白是一類(lèi)小分子GTP酶,通過(guò)與GTP或GDP結(jié)合調(diào)節(jié)其活性,當(dāng)與GTP結(jié)合時(shí)Ras蛋白呈活化狀態(tài),為含NLS的蛋白分子的核轉(zhuǎn)運(yùn)提供能量[52]。有研究證實(shí)真核細(xì)胞中的RCC1可以作為Ran(為Ras家族的核運(yùn)輸?shù)鞍?的鳥(niǎo)苷交換因子與宿主細(xì)胞核染色質(zhì)相互作用[53]。效應(yīng)蛋白NopA(Nucleolar protein A)C-末端含有4個(gè)染色體聚縮調(diào)控(Regulation of chromosome condensation,RCC)重復(fù)序列,與Ran-GEF RCC1的7個(gè)重復(fù)序列同源[54]。含RCC的完整NopA分子主要定位于細(xì)胞核,而不含RCC的NopA肽則在宿主細(xì)胞質(zhì)中彌散分布,說(shuō)明RCC對(duì)NopA分子進(jìn)入胞核至關(guān)重要[55]。免疫印跡法發(fā)現(xiàn)NopA與Ran-GDP相互作用,使細(xì)胞內(nèi)Ran-GTP水平升高和Ran活性增強(qiáng),通過(guò)干擾p65轉(zhuǎn)錄因子入核而抑制NF-κB信號(hào)通路,從而抑制宿主細(xì)胞炎性反應(yīng)[55]。
效應(yīng)蛋白AnkB(Ankyrin repeat family B)富含錨蛋白重復(fù)序列。Rodríguez-Escudero等通過(guò)DAPI染色實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)AnkB定位于酵母細(xì)胞核,且過(guò)表達(dá)AnkB的酵母細(xì)胞對(duì)氨基葡萄糖苷敏感,其可能是通過(guò)干擾核糖體基因的表達(dá),影響蛋白質(zhì)合成[56],但是它如何進(jìn)入胞核和確切功能有待進(jìn)一步研究闡明。
MceA/B/C/D/E(Mitochondrial Coxiella effector protein B to E)是5個(gè)靶向線粒體的效應(yīng)蛋白,MceB和MceC沿線粒體小管均勻分布,MceD和MceE在線粒體呈點(diǎn)狀分布[57]。免疫沉淀實(shí)驗(yàn)顯示MceC可結(jié)合線粒體組分,如iAAA蛋白酶、YME1L和CLPB(Caseinolytic peptidase)。MceA的N-末端含有2個(gè)跨膜結(jié)構(gòu)域,在線粒體外膜上組裝成一個(gè)同源寡聚復(fù)合物[58]。MceA(CBU0077)可與LAMP1共定位[31],亦可存在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)去改變內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的形狀與結(jié)構(gòu)[56]。Fielden推測(cè)CBU0077定位于不同細(xì)胞器是因?yàn)檎婧思?xì)胞產(chǎn)生的MceA折疊狀態(tài)與菌體自身表達(dá)的MceA結(jié)構(gòu)不同有關(guān)[58]。
Cpe(Coxiella plasmid effector protein)B、CpeC和CpeD為貝氏柯克斯體質(zhì)粒編碼的T4BSS效應(yīng)子。真核異位表達(dá)的CpeB與LC3B陽(yáng)性的自噬體囊泡共定位,提示CpeB可能調(diào)節(jié)了宿主細(xì)胞的自噬進(jìn)程[59]。CpeC含F(xiàn)-box結(jié)構(gòu)域,與泛素連接酶復(fù)合物SCF蛋白(Skp1-Cul1-F-box蛋白,SKP1:S-phase kinase-associated protein 1)結(jié)合,定位于富含泛素的腔內(nèi)[59]。F-box蛋白超家族介導(dǎo)的泛素化可以改變蛋白質(zhì)功能或降解靶蛋白,進(jìn)而調(diào)節(jié)宿主細(xì)胞的天然免疫、炎癥反應(yīng)和細(xì)胞凋亡等[60]。CpeD與鈣連蛋白共定位,破壞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)[59];CpeD含有一個(gè)與鞭毛蟲(chóng)驅(qū)動(dòng)蛋白同源的結(jié)構(gòu)域,其可能引導(dǎo)囊泡沿微管運(yùn)輸[61]。
隨著貝氏柯克斯體體外培養(yǎng)技術(shù)和遺傳操作方法的發(fā)展,貝氏柯克斯體T4BSS和效應(yīng)蛋白的研究已經(jīng)取得重要進(jìn)展[4-5, 62-63]。研究證明T4BSS是貝氏柯克斯體重要的毒力因素,其分泌的效應(yīng)蛋白能夠調(diào)控宿主細(xì)胞的柯克斯體CCV發(fā)育成熟、宿主細(xì)胞的物質(zhì)分泌運(yùn)送、自噬與凋亡、炎性反應(yīng)等一系列生理和病理過(guò)程,為貝氏柯克斯體生長(zhǎng)繁殖提供場(chǎng)所和物質(zhì)。這些研究成果為研究貝氏柯克斯體的分子致病機(jī)制提供新思路,并為更有效防治Q熱提供理論依據(jù)。