南方科技大学生命科学学院基础免疫与微生物学系及光明高等研究院董涛教授团队的文章 “Functional characterization of a pore-forming effector TseMt from the H4 type VI secretion system of Pseudomonas aeruginosa” 已在 mLife 正式上线。研究团队在一株临床分离的铜绿假单胞菌中首次验证了第四套六型分泌系统H4-T6SS的功能，并鉴定一种关键的抗菌效应蛋白TseMt。通过遗传学、生物化学和结构生物学等多层次研究，阐述了TseMt的膜孔形成机制及免疫蛋白中和机制，并进一步揭示了PAAR-VgrG-伴侣蛋白DUF4123通路介导的TseMt递送。

铜绿假单胞菌是一种重要的医院感染病原菌，也是研究六型分泌系统（T6SS）的经典模式菌。以往研究较多的铜绿假单胞菌通常携带三套T6SS，即H1—H3-T6SS。随着比较基因组学的发展，研究人员在部分临床分离株中发现了一套额外的H4-T6SS。目前尚不清楚这套新系统是否能够真正发挥功能，还是仅仅作为一段沉默的基因组遗迹存在。

在常规实验室培养条件下，铜绿临床分离株LYSZa7中的H4-T6SS处于转录沉默状态。通过对其启动子进行人工重构和激活，研究人员发现，这套系统实际上保留了完整的功能潜力：激活后不仅能够组装具有动态变化的T6SS鞘结构，还可以分泌Hcp4蛋白，并对多种细菌具有杀伤作用，包括仅携带H1—H3-T6SS的铜绿PAO1菌株；激活后的H4-T6SS还对小鼠巨噬细胞产生细胞毒性。

分泌组进一步鉴定出TseMt为H4-T6SS的主要抗菌效应蛋白。敲除tseMt后，H4-T6SS对霍乱弧菌的杀伤能力明显丧失，而其下游编码的免疫蛋白TsiMt能够有效中和TseMt的毒性。生化实验表明，TseMt在靶细胞周质空间中发挥毒性作用，能够直接与膜结合，并在膜上形成具有离子传导能力的孔道。3.0 Å分辨率的冷冻电镜结构进一步揭示，TseMt具有一个紧凑的三结构域架构，包括N端MIX样招募结构域、中央α螺旋支架以及C端colicin样毒素结构域。在可溶状态下，TseMt中与膜相互作用的结构元件被包埋在蛋白内部，支持了一种模型：TseMt可能需要经历构象重排，暴露这些膜作用元件后再插入靶细胞膜，最终形成膜孔并破坏膜完整性。

研究团队还表明，TseMt发挥H4-T6SS依赖的抗菌活性，需要特异性的DUF4123伴侣蛋白、VgrG4b和PAAR4共同参与。结构预测进一步支持PAAR4–VgrG4b–DUF4123–TseMt装载复合物的形成。图1对该工作机制进行了总结，将H4-T6SS的功能激活、TseMt的构象转换、免疫保护、招募与装载以及增强的细菌竞争力联系起来。

图1. H4-T6SS介导的效应蛋白TseMt的递送及其毒性作用模型。在常规实验室条件下，H4-T6SS基因簇处于转录沉默状态，但可通过启动子重构实现激活。TseMt在可溶状态下呈紧凑构象，经构象重排后暴露膜相互作用区域，并在靶细胞膜上形成孔道。其毒性可被免疫蛋白TsiMt中和。同时，TseMt需要通过PAAR4–VgrG4b–DUF4123伴侣蛋白通路完成递送。

该研究首次对铜绿假单胞菌的H4-T6SS进行了功能验证，并对H4-T6SS编码的效应蛋白TseMt作用机制进行了系统解析。天然H4-T6SS系统在目前已知的实验室激活条件下仍保持沉默，提示其生理性启动可能依赖尚未明确的信号，例如临床环境、宿主相关因素、复杂微生物群落环境、表面附着状态或应激信号等。未来，鉴定这些激活信号并解析完整的H4-T6SS效应蛋白谱，将有助于理解这类附属分泌系统如何促进细菌竞争以及其在临床环境中的适应性。

引用本论文：

WuL, LiuY, HuangR, ZhaoY, LiuJ, AnY, et al. Functional characterization of a pore-forming effector TseMt from the H4 type VI secretion system of Pseudomonas aeruginosa. mLife. 2026; 5: 1–431. 

原文链接：https://doi.org/10.1002/mlf2.70108

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