1. Salmonella Patogenicity Island 1 (SPI-1) typ tre sekretionssystem (T3SS): SPI-1 är ett specialiserat virulenssystem kodat på Salmonellas kromosom. Den fungerar som en molekylär spruta, vilket gör att bakterien kan injicera effektorproteiner direkt i värdceller, manipulera deras funktioner och skapa en gynnsam miljö för invasion och replikering. Uttrycket av SPI-1-gener regleras hårt av olika miljösignaler och regulatoriska proteiner, vilket säkerställer dess aktivering vid lämplig tidpunkt under infektion.
2. Tvåkomponents regulatoriska system: Salmonella använder flera tvåkomponents regulatoriska system som känner av miljösignaler och initierar lämpliga cellulära svar. Dessa system består av ett sensorprotein som detekterar specifika stimuli och en besläktad responsregulator som kontrollerar genuttryck som svar på input. Exempel inkluderar PhoP/PhoQ-systemet, som reagerar på förändringar i magnesiumkoncentration, och OmpR/EnvZ-systemet, som känner av osmolaritet. Dessa system reglerar uttrycket av SPI-1-gener och andra virulensfaktorer, och synkroniserar deras produktion med lämpliga miljöförhållanden.
3. Kvorumsavkänning: Salmonella använder också kvorumavkänningsmekanismer för att koordinera genuttryck och virulensfaktorproduktion som svar på befolkningstäthet. Detta uppnås genom produktion och avkänning av små signalmolekyler som kallas autoinducerare. När bakteriepopulationen växer ökar koncentrationen av autoinducerare, vilket utlöser förändringar i genuttryck. Quorum sensing tillåter Salmonella att synkronisera sitt beteende och reglera dess virulensdeterminanter på ett populationsberoende sätt.
4. Cyklisk AMP (cAMP)-signalering: cAMP spelar en betydande roll för att synkronisera Salmonellas invasionsstrategi. Ökade intracellulära cAMP-nivåer främjar uttrycket av SPI-1-gener och andra virulensfaktorer, medan låga cAMP-nivåer undertrycker deras uttryck. Salmonella reglerar cAMP-nivåerna genom olika mekanismer, inklusive aktiviteten av adenylatcyklas- och fosfodiesterasenzymer, som syntetiserar respektive bryter ned cAMP.
5. Ändringar efter översättning: Salmonella använder också post-translationella modifieringar, såsom fosforylering och ubiquitination, för att reglera aktiviteten och stabiliteten hos proteiner som är involverade i dess invasionsprocessen. Dessa modifieringar kan modulera protein-proteininteraktioner, proteinlokalisering och enzymaktivitet, finjustera timingen och koordinationen av Salmonellas virulensmekanismer.
Genom att integrera dessa regleringsmekanismer synkroniserar Salmonella sin invasionsplan, vilket säkerställer att viktiga virulensfaktorer produceras vid lämplig tidpunkt och som svar på specifika miljösignaler. Detta synkroniserade och koordinerade tillvägagångssätt förbättrar bakteriens förmåga att invadera värdceller, replikera inuti dem och sprida sig inom värden.
