本文是一篇综述文章，主要探讨了双组分调控系统（Two-Component Regulatory Systems, TCSs）在沙门氏菌（Salmonella）环境感知和毒力中的作用。文章由Lucindo Cardoso de Pina、Fernanda Stephens Hermes da Silva、Teca Calcagno Galvão、Heidi Pauer、Rosana Barreto Rocha Ferreira和L. Caetano M. Antunes共同撰写，发表在《Critical Reviews in Microbiology》期刊上，于2021年3月22日在线发表。
沙门氏菌是一种重要的人类病原体，主要通过食物传播，引发胃肠道感染。为了在宿主体内存活并引发感染，沙门氏菌需要感知并适应复杂的环境变化，如pH值、渗透压、温度、营养物质和抗菌肽等。双组分调控系统（TCSs）是细菌感知环境信号并作出响应的关键机制之一。TCSs由两个主要蛋白组成：组氨酸激酶（Histidine Kinase, HK）和反应调节蛋白（Response Regulator, RR）。HK感知外部环境信号并通过磷酸化将信号传递给RR，RR则调控特定基因的表达，帮助细菌适应环境变化。
本文综述了沙门氏菌中TCSs的功能，特别是它们在环境感知和毒力中的作用。文章详细描述了沙门氏菌中多个TCSs的基因组结构、信号感知机制及其在细菌生理过程中的调控作用，尤其是与毒力相关的基因表达调控。
TCSs在沙门氏菌环境感知中的作用
沙门氏菌通过TCSs感知环境中的多种信号，如pH值、渗透压、温度、营养物质和抗菌肽等。这些信号通过HK感知并传递给RR，进而调控基因表达，帮助细菌适应环境变化。例如，PhoPQ系统能够感知低镁离子浓度和酸性环境，调控沙门氏菌的毒力基因表达。
TCSs在沙门氏菌毒力中的作用
沙门氏菌的毒力与其TCSs密切相关。例如，PhoPQ系统不仅调控沙门氏菌在宿主体内的存活，还通过调控其他TCSs（如SsrAB）来影响沙门氏菌的毒力。SsrAB系统则调控沙门氏菌在宿主吞噬细胞内的存活，通过调控SPI-2（沙门氏菌毒力岛2）基因的表达，帮助细菌在宿主细胞内生存和复制。
TCSs的基因组结构与调控机制
沙门氏菌的TCSs基因通常以操纵子的形式存在，部分TCSs基因与其他基因共同转录。文章详细描述了沙门氏菌中多个TCSs的基因组结构及其调控机制。例如，EnvZ-OmpR系统通过感知渗透压变化，调控外膜蛋白OmpF和OmpC的表达，帮助细菌适应不同渗透压环境。
TCSs作为抗菌治疗的潜在靶点
由于TCSs在细菌中的重要作用，且人类细胞中不存在类似的系统，TCSs被认为是开发新型抗菌药物的潜在靶点。文章讨论了通过抑制TCSs的功能来开发抗毒力疗法的可能性，特别是针对抗生素耐药性沙门氏菌感染的治疗。
本文系统综述了沙门氏菌中TCSs的功能及其在环境感知和毒力中的作用，为理解沙门氏菌的致病机制提供了重要的理论依据。文章还探讨了TCSs作为抗菌治疗靶点的潜力，为开发新型抗菌药物提供了新的思路。通过详细描述沙门氏菌中多个TCSs的调控机制，本文为未来的研究提供了重要的参考，特别是在细菌感染和抗生素耐药性领域。
本文通过对沙门氏菌中TCSs的全面综述，揭示了这些系统在细菌环境感知和毒力中的关键作用。文章不仅详细描述了多个TCSs的基因组结构和调控机制，还探讨了它们作为抗菌治疗靶点的潜力。本文的研究为理解沙门氏菌的致病机制和开发新型抗菌药物提供了重要的理论基础。