腸桿菌科細菌的Rcs信號轉導系統
——毒力、應激

葉立娜，瞿滌

復旦大學基礎醫學院病原生物學系，醫學分子病毒學教育部/衛生部重點實驗室，上海 200032

雙組分系統(two-component system，TCS)是細菌主要信號轉導系統之一，通過磷酸轉移而激活，從而調控細菌生長、生存、毒力等生物學功能。Rcs可調節莢膜異多糖酸合成，是一種復雜的TCS，1985年于大腸埃希菌中首次發現[1]。目前，僅在腸桿菌科細菌中發現該系統，其在調控細菌毒力和應激中發揮重要功能。典型的TCS由組氨酸激酶(histidine kinase，HK)和應答調控蛋白(response regulator，RR)組成，而Rcs系統則包含RcsC、RcsD、RcsB三個組分，其信號轉導過程還依賴輔助蛋白如RcsF、IgaA、RcsA等。Rcs系統在磷酸轉移、感應信號及功能發揮方面體現出多樣性、復雜性，本文就此進行綜述。

1 細菌TCS

細菌的TCS通常由兩個蛋白構成：HK和RR。HK含感受域(sensor domain)和HK域(histidine kinase domain)，RR含接收域(receiver domain)和效應域(effector domain)。HK域可自磷酸化，并將磷酸轉移到接收域(圖1A)。復雜的TCS(如Rcs)由3個蛋白構成：HK、RR和含組氨酸的磷酸轉移結構域(histidine-containing phosphotransfer domain，HPt)，HPt可接收HK的磷酸基團傳遞給RR，磷酸轉移過程分3步(圖1B)。除TCS外，細菌信號轉導系統還有單組分系統(one-component system，OCS)。OCS由單個蛋白構成，僅含感受域和調節域(regulator domain)。腸桿菌科致病菌多為腸道致病菌，致病力涉及毒力、環境壓力下存活能力等，均受TCS的調控(表1)。Rcs是腸桿菌科細菌特有的TCS，結構復雜，不同于典型的TCS，以下重點介紹。

表1調控腸桿菌科細菌毒力表達的雙組分系統
Tab.1TheTCSsregulatingexpressionsofbacterialvirulenceinEnterobacteriaceae

TCS調控模式受調控的基因細菌毒力相關因子參考文獻CpxA/CpxR正向調節間接調節EPEC，UPECTypeⅣ菌毛NevesinjacAZ，2005； VogtSL，2010BarA/UvrY負向調節csgDE．coliCurli菌毛JubelinG，2005正向調節virF，invES．sonneiⅢ型分泌系統和效應蛋白MitobeJ，2005正向調節UnknownUPEC糖類代謝，在尿道中生長TomeniusH，2006正向調節UnknownAvianE．coli在宿主細胞中存活HerrenCD，2006；……