2023年5月，英国伦敦帝国理工学院生命科学系分子细菌学和感染MRC中心的Marta Rudzite等人在PlosPathogens（IF=7.464）发表了题为“Effectiveness of Pseudomonas aeruginosa type VI secretion system relies on toxin potency and type IV pili-dependent interaction”的文章。基于铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)具有3种不同的T6SS和20多种不同的毒性效应物，该研究收集了大量不同程度的T6SS突变体活性和对每种T6SS毒素的敏感性，通过对整个混合菌落材料进行成像，研究了铜绿假单胞菌如何在多个“攻击者/猎物”组合中获得竞争优势，结果显示T6SS毒素彼此之间结构差异很大，某些毒素协同作用更好或需要更高的有效载荷。同时也注意到“猎物”（弱势生物）和“攻击者”（强势生物）之间的混合程度是竞争的关键，结果表明铜绿假单胞菌的T6SS竞争优势是由接触的频率和“猎物”的移动能力驱动的。因此，研究者建立了一个计算模型，以更好地理解T6SS监测行为的变化，或者细胞-细胞接触导致种群水平的竞争优势的问题，从而提供适用于所有基于接触的竞争类型的概念。通过这种方式，有助于理解个体之间基于局部接触的相互作用是如何来塑造整个细菌群落的结构。

图1. 毒素效力敏感猎物的生长限制取决于毒素的类型和剂量。(A, B) 48h后毒素敏感菌混合菌落代表图(红色)与具有相同调节背景的T6SS+或T6SS- (ΔtssB1ΔtssB2ΔtssB3)菌株竞争。图像集ΔrsmA (A)和ΔretS (B)调节菌株的竞争背景，每组包含的单荧光通道和覆盖图像显示了敏感猎物在T6SS+和随后的T6SS- (ΔtssB1ΔtssB2ΔtssB3)亲本菌株混合中的分布。菌株含有表达荧光蛋白，标记为mCherry的猎物(红色)和标记为sfGFP的攻击者(绿色)。所有细菌按1:1比例混合，接种量OD600 = 1.0，培养37℃，2% (w/v)琼脂在LB上孵育48小时。

图2.种群间接触的减少保护了T6SS敏感体系。(A)模型中所代表的细菌类型及其在基于T6SS的相互作用中的示意图。绿色的T6SS+攻击者可以向随机方向发射指定数量的T6SS，并且随着时间的推移而增长。一旦达到T6SS攻击的某个阈值，猎物细胞就会死亡(灰色)，不再生长。 (B)模拟两种混合菌落在有和没有T6SS介导竞争的情况下随时间的发展。细菌生长通过延伸和分裂发生，在没有活跃运动的情况下，细菌通过刚体相互作用扩张。

图3. T4P的丧失阻碍了铜绿假单胞菌在群落内混合的能力，导致T6SS杀伤受损。(A, B)与WT相比，Gac/Rsm途径突变体和ΔpilA突变株表面运动的试验。通过结晶紫染色(A)和相应的相对抽动区面积定量(B)比较菌株抽动区的图像(n = 5个生物重复序列的平均值+标准差)。

DOI: 10.1371/journal.ppat.1011428

原文链接：https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC10281587/pdf/ppat.1011428.pdf