Sistema de secreción tipo VI

El componente con forma de cola de fago del T6SS es una estructura tubular dinámica que experimenta ciclos de ensamblaje y desensamblaje. Puede tener hasta 600  nm de longitud y se ha visualizado extendiéndose a través del citoplasma bacteriano en micrografías electrónicas. ^{[ 11 ]} Los túbulos consisten en unidades repetitivas de las proteínas TssA y TssB (VipA/VipB) dispuestas como una vaina alrededor de un tubo construido a partir de anillos hexaméricos apilados de la proteína corregulada por hemolisina (Hcp). ^{[ 12 ] [ 13 ]} En el extremo del tubo de Hcp se encuentra un trímero de la proteína VgrG con forma de espícula de cola de fago, que a su vez está cubierta por una proteína puntiaguda que contiene el dominio PAAR. ^{[ 14 ]} Se cree que la contracción de la vaina impulsa el tubo de Hcp, VgrG y los sustratos asociados fuera de la célula bacteriana, donde la espícula VgrG/PAAR facilita la penetración de la membrana de una célula vecina. La estructura del túbulo se desmantela mediante la acción de la proteína ClpV, que degrada el ATP y se encuentra en la base del túbulo. ^{[ 13 ]}

El túbulo con forma de cola de fago del T6SS se ensambla sobre una estructura análoga a las placas basales de los bacteriófagos. Está compuesto por las proteínas TssE, TssF, TssG y TssK. La placa basal y el complejo con forma de cola de fago interactúan en el citoplasma bacteriano y, posteriormente, son reclutados a la envoltura celular por el complejo de membrana. ^{[ 10 ]}

El complejo de membrana T6SS es responsable de anclar el aparato a la membrana celular y proporciona el canal a través del cual los sustratos son impulsados ​​por la contracción del túbulo similar a la cola del fago. ^{[ 10 ]} Este gran complejo (1,7 md) está formado por 10 unidades interactuantes de un heterotrímero que contiene TssJ, TssM y TssL. Se cree que se extiende desde la membrana interna hasta la membrana externa de la envoltura celular de la bacteria Gram negativa, formando un canal que se abre y se cierra con un mecanismo único similar al de un iris. ^{[ 15 ]}

A diferencia de los sustratos de otros sistemas de secreción (como la vía secretora general o los sistemas de secreción III y IV), los del T6SS no se conocen por tener características que los identifiquen universalmente. En cambio, son reconocidos y seleccionados para su secreción a través de uno de los dos componentes estructurales del aparato. Una clase de sustratos se une dentro del poro de un hexámero de proteína corregulada por hemolisina (Hcp). ^{[ 16 ]} Dado que los sustratos son inestables en ausencia de esta interacción, se cree que los complejos sustrato-Hcp se secretan juntos, en lugar de que Hcp actúe como un túbulo pasivo a través del cual pasan los sustratos. Los miembros de la segunda clase de sustratos son dirigidos para su secreción a través de la interacción con la proteína VgrG, similar a la espícula de la cola del fago. Estos sustratos suelen ser proteínas modulares, como las toxinas Rhs , que poseen un dominio PAAR para la interacción con VgrG en un extremo. ^{[ 5 ]} También hay casos en los que VgrG y un sustrato forman parte de la misma proteína.

Se han realizado algunas investigaciones sobre la regulación del T6SS mediante sistemas de dos componentes . En P. aeruginosa , se ha observado que el sistema de dos componentes GacS/Rsm participa en la regulación del sistema de secreción de tipo VI. Este sistema regula la expresión de las pequeñas moléculas de ARN regulador Rsm y también se ha relacionado con la formación de biopelículas . Tras la estimulación de la vía GacS/Rsm, un aumento en las moléculas de Rsm conduce a la inhibición de la proteína de unión al ARNm RsmA. RsmA es un inhibidor de la traducción que se une a secuencias cercanas al sitio de unión del ribosoma para la expresión del gen T6SS. Este nivel de regulación también se ha observado en P. fluorescens y P. syringae . ^{[ 26 ] [ 27 ]}

Existen varios ejemplos en los que la detección de quórum regula el T6SS. En estudios del T6SS de Vibrio cholerae , se ha observado que el serotipo O37 presenta una alta expresión del gen vas . Los serotipos O139 y O1, por otro lado, exhiben lo opuesto, con una expresión del gen vas marcadamente baja . Se ha sugerido que las diferencias en la expresión se deben a diferencias en los niveles de detección de quórum. En Vibrio cholerae , las señales del autoinductor-1 (AI-1) son detectadas por LuxQ, una quinasa sensora . LuxQ activa a LuxU, que luego actúa sobre LuxO, una proteína de unión al ADN que reprime la expresión del gen HapR . Se cree que las deleciones de HapR y LuxO resultaron en una fuerte inducción de la expresión del gen vas y, por lo tanto, de la expresión del T6SS, lo que demuestra que el T6SS está regulado de alguna forma por la detección de quórum. ^{[ 28 ]} Sin embargo, las cepas O1 con deleciones de LuxO aún presentaban un T6SS relativamente quiescente en comparación con la cepa O37, lo que sugiere que también intervienen factores adicionales. ^{[ 29 ]}