Tip VII salgılama sistemleri ilk olarak Actinomycetota ve Bacillota şubelerinde gözlemlenen bakteriyel salgılama sistemleridir . Bakteriler bu sistemleri proteinleri çevreye taşımak veya salgılamak için kullanırlar . Bakteri cinsi Mycobacterium, hücre zarfları boyunca protein salgılamak için tip VII salgılama sistemlerini (T7SS) kullanır . Keşfedilen ilk T7SS sistemi ESX-1 Sistemiydi.
T7SS, Mycobacterium tuberculosis’te ESX-1 sistemiyle ilişkili bir virülans faktörü olarak incelenmiştir . Bu salgılama sistemleri genellikle gram pozitif bakterilerde bulunur . Tip VII salgılama sistemleri , geçirgen olmayan zarları nedeniyle Mycobacterium’da gereklidir . RD1 lokusu veya Tip VII salgılama geni , ESX-1 taşınması yoluyla litik bir etki yaratabilir.
Kriyojenik elektron mikroskobu, dört proteinden oluşan iki özdeş alt birimden oluşan bir kompleksin Mycobacterium smegmatis’teki tip VII salgılama sisteminin yapısını oluşturduğunu belirlemek için kullanıldı . T7SS, yaklaşık 165 zar bağlantısına izin veren altı kenarlı bir kompleks oluşturur. Bu, salgılama sisteminin ne kadar karmaşık olduğunu gösterir. Tip VII salgılama sisteminin MDa kompleksi, iç zarın içine gömülü olarak bulunur.
Mikobakterilerdeki T7SS yapısı 28,5 nm genişliğinde ve 20 nm yüksekliğindedir. Bu salgılama sistemi şu bileşenlerden oluşur: iç EccB5, dış EccB5, EccC5, iç EccD5, dış EccD5, EccE5 ve MycP5.
Bu bileşenler 2,32- MDa kompleksini oluşturur. Bu kompleks, 165 transmembran heliks ile iç bir zara bağlanır. Zar, bir dimer trimerinden oluşur . Dimerler, bir MycP5, EccB5, EccC5, EccE5 kopyası ve iki EccD5 kopyasından oluşur. Kompleksi stabilize eden şey MycP5 yapısıdır. MycP5 kompleksi olmadan, EccB5 kopyaları stabil üçgen iskeleyi oluşturamaz. EccD5 zarında, varsayımsal olarak lipitlerle dolu fıçılar oluşturur. EccC, tip VII salgılama sistemini içeren tüm türlerde bulunan T7SS’nin tek bileşenidir.
Tip VII salgılama sisteminin çekirdek mekanizması iç zarda bulunur. Bu çekirdek mekanizma bir araya getirildiğinde Tip VII salgılama sistemi ATP-ase kullanarak alfa helezon protein kalıntılarını dışarı aktarır. Tip VII salgılama sistemleri salgılama proteinlerinin ESX-1 sisteminden proteinler kullanır. T7SS diğer salgılama sistemlerine kıyasla benzersiz proteinler kullanır.
Salgılama sistemleri genellikle gram pozitif bakterilerde ve Mycobacterium’da bulunur . Gram negatif bakterilerde T7SS olarak adlandırılan bir sistem de vardır.
Gram negatif bakterilerde Tip VII ‘benzeri” bir salgılama sistemi gözlemlenmiştir. Bu, şaperon-usher fimbria olarak bilinir. Bu sistem, gram negatif bakterilerin kolonileşmesine, biyofilm oluşturmasına yardımcı olur ve onu kullanan bakterilerde patojenitenin artmasına neden olur. Bu sistemler, bir Fimbrialusher proteini (gram negatif bakterilerde bir pilus oluşumu için olmazsa olmazdır), bir Şaperon (protein) ve fimbriaların yapı taşları için genler bir arada bulunduğunda gözlemlenebilir.
Ancak, Tip VII salgılama sistemi ilk olarak firmicutes ve aktinobakterilerde, özellikle Mycobacterium tuberculosis’te gözlemlendi . Tip VII salgılama sistemi, Firmicutes’te ( spor oluşturan bakteriler) bakteriler arası rekabette, besin ediniminde ve virülansda önemli bir rol oynar. Bu tip salgılama sisteminin ayrıca Streptococcus türlerinin virülansında ve sitotoksisitesinde de rol oynadığı gözlemlenmiştir.
Bu sistem, farklı türlerde işlev görebilmek için farklı proteinler kullanır. Sistem kendini değiştirir ve her yeni tür içinde varyantlar üretir. Bu sistem varyantları, EssC-C terminaline ve diğer ilişkili efektörlere göre tanımlanır . Aşağıdaki türlerde varyantlar gözlemlenmiştir: Grup B streptokok ve staphylococcus aureus’ta 4 varyant ve Listeria monocytogenes içinde 7 varyant . Bu tip salgılama sistemi ayrıca devam etmek için gerekli hücre işlevi yolları sağlar. Mikobakterilerin geçilmez hücre zarları vardır, T7SS substratların geçmesine izin verir ve bu da Tip VII Salgılama sistemini (ESX olarak da bilinir) mikobakteriyel büyüme ve virülans için gerekli hale getirir.
T7SS, mikobakterilerin virülansında rol oynar. RD1 lokusu adı verilen T7SS’yi kodlayan genlerdeki bozulma, salgılama aparatının işlevini kaybetmesine neden olur. ESX-1 taşınması için gerekli genler, RD1 lokusunun dışında da bulunmuştur. Bu, protein taşınması için birden fazla genin gerekli olduğu ve bu genlerin bozulmasının salgılama sistemlerinde işlev kaybına neden olduğu anlamına gelir. ESX-1 sistemi, spesifik polipeptit bilinmese de litik etkiye neden olan polipeptitler salgılar. Genişletilmiş RD1 (extRD1) bölgesi, mikobakterilerde membran litik aktivitesini ifade eder. extRD1 genleri, hemoliz aktivitesi için gereklidir. ESX-1 sistemindeki genetik değişiklikler, bir salgılama aktivitesinin kaybına neden olur. Enfeksiyon modellerinde bu, virülansın kaybına yol açar.