生科高宁课题组与合作者报道一种细菌可收缩注射系统的精细结构 2019年3月21日

2019年3月21日，北京大学生命科学学院高宁教授课题组和中国医学科学院病原生物学研究所金奇教授团队共同在Cell发表题为”Cryo-EM Structure and Assembly of an Extracellular Contractile Injection System”的研究论文，利用冷冻电镜技术完整地解析了细菌中广泛存在的一类可收缩注射系统（Contractile Injection Systems, CISs）的高分辨率结构，并构建了其组装模型。

细菌CIS是一类非常重要的细胞穿刺纳米装置，可以将细菌的核酸和蛋白质等效应因子转移到其它细胞中，介导细胞间的相互作用在细菌自身防御和致病性中扮演了十分重要的角色。细菌CIS与我们熟悉的T4噬菌体的可收缩尾部有着高度的相似性：可收缩的外筒（Sheath）利用基板复合物（Baseplate）形成着力点，通过收缩旋转动作将携带效应因子的刚性内筒(Tube)穿刺进入受体细胞。根据工作机制的差异，细菌CIS可大致分为两大类型:一类是研究较多的以VI型分泌系统（T6SS）为代表的锚定在细胞膜上的CIS ，另一类是细胞外CIS（extracellular CIS ， eCIS）。 T6SS位于革兰氏阴性菌的胞内，以自身细胞膜为锚定点将效应因子注射进入受体细胞。 eCIS组装完成后分泌到胞外（或者通过细胞自身裂解释放），以受体细胞为锚定点进行细胞攻击，包括R-type pyocins以及一种细胞变态相关的可收缩结构（metamorphosis-associated contractile structures ， MACs）等。 eCIS的结构和工作机制有待深入研究。