Sistema secretore

Elevata specificità di secrezione

Discriminazione del proprio substrato da proteine molto simili

Trasporto solo di proteine correttamente ripiegate quindi il riconoscimento avviene grazie a elementi strutturali che emergono solo dopo il loro corretto ripiegamento

Sistema di secrezione a due Partner (TPS)

Ampiamente diffuso nei Gram-

Costituito da una sola proteina di trasporto che funge da canale (β-barrel) e da uno specifico elemento della proteina trasportata

Proteasi, tossine, adesine e invasine

Proteine di grandi dimensioni caratterizzate da un dominio TPS (300 aminoacidi) all'estremità N-terminale, importante per il riconoscimento della proteina canale e per il ripiegamento una volta traslocata

Superfamiglia delle proteine TpsA

Superfamiglia delle proteine TpsB

Sistema dell'autotrasporto (tipo V)

Famiglia degli autotrasportatori in quanto capaci di secrezione autonoma sintetizzate come precursori con 3 distinti domini

Sequenza segnale N-terminale

Per la secrezione mediata da Sec -dominio interno (passeggero) funzionale specifico della proteina -dominio C-terminale che forma il canale di trasporto -dominio C funge da canale per il trasporto del dominio centrale attraverso la membrana esterna.

Assenza di richiesta di energia esterna.

La rimozione del dominio autotrasportatore può avvenire per autoproteolisi o mediante una proteasi specifica della membrana esterna.

Secrezione attraverso la via «chaperon/usciere».

Generalmente riservata alla secrezione e all’assemblaggio di strutture localizzate sulla superficie della cellula.

Vengono richieste una chaperonina periplasmatica (chaperon) e una proteina di membrana esterna (usciere).

Studi sull’assemblaggio dei pili di tipo I nei ceppi uropatogeni di E. coli.

Assenza di richiesta di energia esterna. Probabilmente l’energia necessaria al processo di secrezione ed incorporazione della pilina deriva dalle interazioni proteina-proteina dissociazione della.

chaperonina e l’esposizioneInterazione PapD-pilina con PapC induce la delle porzionil’incorporazioneidrofobe che ne consentonoPapD:-previene interazione prematura dellesub-unità del pilus nel periplasma-maschera le porzioni idrofobe-indirizza il complesso PapD-pilina alla proteina usciere PapCInterazione comporta la liberazione della subunità lasciando esposte le porzioni idrofobeTRASLOCAZIONI INDIPENDENTI DA SECSISTEMA TAT-Trasporta proteine correttamente ripiegate attraverso la membrana citoplasmatica -Substrati secretipossiedono una sequenza segnale all’N-terminale caratterizzata da tre dominiSequenza consensoAminoacidi carichi positivamente dominio centrale idrofobico-Tutte le proteine inviate al traslocone Tat contengono una sequenza consenso -Dominio centrale dellasequenza segnale è meno idrofobo di quello di Sec -Peptide segnale più lungo (38 residui aminoacidici) -Costante presenza di una coppia di arginine nella sequenza

consensoIn E. coli molte proteine trasportate da Tat sono implicate in reazioni di ossidoriduzione nella respirazione→anaerobia e contengono cofattori. L'associazione apoproteina e cofattore avviene nel citoplasma→contestualmente al ripiegamento della proteina incompatibilità con SecE. coliTat è composto da tre proteine: TatA, TatB, TatC. TatC è la proteina di maggiori dimensioni e contiene 6 segmenti transmembrana. Entrambe le estremità C e Nterminali sporgono nel citoplasma, importante per il riconoscimento ed il legame con il peptide segnaledella proteina substrato. TatB possiede un segmento transmembrana all'N terminale e TatA possiede un segmento transmembrana all'N terminale. La pre-proteina sintetizzata non viene riconosciuta da Sec, assume la configurazione corretta, si associa al complesso TatBC e viene secreta attraverso il canale formato da TatA. L'energia necessaria al trasporto è fornita dalla forza proton-motrice. La sequenza segnale viene rimossa da

Le specifiche peptidasiTrasportatori ABC-ABC sono: - proteina associata alla membrana interna che lega ed idrolizza ATP - MFP: proteina associata alla membrana interna che si estende nel citoplasma - OMP: proteina associata alla membrana esterna Le proteine secrete dal sistema ABC hanno la caratteristica di possedere una sequenza di riconoscimento nella porzione C-terminale che non viene rimossa dopo la secrezione. Il sistema di secrezione di tipo III è ampiamente diffuso fra batteri Gram- patogeni. Le proteine secrete vengono trasportate direttamente dal citoplasma batterico a quello delle cellule bersaglio. L'apparato è costituito da 20 proteine che formano una struttura complessa che si estende tra la membrana periplasmatica, il periplasma e la membrana esterna. Ci sono 9 proteine molto conservate, presenti in tutti i sistemi di tipo III, oltre a specifiche per la struttura ad ago, proteine di regolazione e proteine effettori. La sequenza consenso non è ancora stata identificata. Sistema di secrezione di tipo III: https://www.youtube.com/watch?v=LsanamERbdg

Si ritiene che il riconoscimento sia costituito da una particolare struttura secondaria assunta dalla regione N-terminale.

Presenza di specifiche chaperonine.

Solo il contatto del batterio con la cellula bersaglio attiva il processo di secrezione delle proteine effettori e ne stimola la sintesi.

Sistema di secrezione di tipo IV.

Mediano la traslocazione sia attraverso il rivestimento dei Gram+ che dei Gram-.

I substrati sono generalmente traslocati direttamente nella cellula bersaglio.

Struttura composta da almeno 12 proteine che abbraccia l'intero rivestimento batterico.

A. tumefaciens VirB/VirD4 responsabile della traslocazione del T-DNA. 11 proteine VirB vanno a formare l'apparato di secrezione: pilus canale che attraversa membrana citoplasmatica e membrana esterna.