化脓性链球菌磷酸酶转移系统研究进展
2021-07-01宋英莉陈竑量王胜钰蔡明辉
宋英莉, 陈竑量, 王胜钰, 蔡明辉, 朱 辉
(哈尔滨医科大学 生理学教研室,黑龙江 哈尔滨 150081)
磷酸烯醇丙酮酸依赖性磷酸转移酶系统(Phosphoenol pyruvate-dependent phosphotransferase pathway,PTS),又称磷酸酶转移系统,是存在于大多数细菌中的碳水化合物转运系统,是细菌以磷酸烯醇式丙酮酸(Phosphoenolpyruvate,PEP)为原料,通过碳水化合物的运输和磷酸化,进行糖摄取的一种方法。PTS系统是一个自启动的运输系统,也是细菌参与糖代谢的关键信号转导通路之一,PTS系统蛋白可使细胞中的其他蛋白磷酸化,发挥趋化和代谢调节的作用[1-3]。化脓性链球菌(Streptococcuspyogenes),也称A组链球菌(group AStreptococcus, GAS),是一种引起多种人类疾病的革兰阳性病原体,可定殖于宿主中的多种组织[4],引发常见的感染性疾病,如咽炎、脓疱病,也可以引起严重的侵袭性感染,如坏死性筋膜炎、菌血症和肾小球肾炎等[5-6]。化脓性链球菌可以优先通过调节PTS系统基因表达来调节碳水化合物的利用(如葡萄糖的摄取)、适应环境变化和改变自身毒力因子表达[7-8]。本文将对化脓性链球菌PTS系统的组分、调节以及对糖摄取和毒力表达的影响进行简要综述。
1 磷酸酶转移系统介绍
1.1 磷酸酶转移系统组分概述
目前的研究表明,化脓性链球菌多种亚型具有14种PTS,用于转运葡萄糖和非葡萄糖碳水化合物。该系统主要由三类蛋白质构成,分别为糖特异性PTS系统通透酶(EII)、通用PTS系统蛋白酶I(EI)和含组氨酸蛋白(HPr)[2]。图1为PTS系统的组成。
1.1.1 EI的编码和功能 由ptsI基因编码。EI的氨基端结构域可以与P-HPr发生可逆的磷酸化反应,在组氨酸残基15处磷酸化HPr形成P~His-HPr,这一过程依赖于pH和温度,再通过EII将糖摄取并发生磷酸化(如6-磷酸-葡萄糖),最后将磷酸化的糖引入糖酵解途径。……
