非经典分泌途径(non-classical secretion pathway)在细菌中普遍存,能够分泌不具有典型信号肽的蛋白。枯草芽孢杆菌利用非经典分泌途径可分泌多种细胞质蛋白,包括一些病原微生物也通过非经典蛋白分泌途径分泌相应蛋白,但其分泌机制及生理意义知之甚少。我们以外源非经典分泌蛋白RDPE为模式蛋白,研究了该蛋白在枯草芽孢杆菌中的分泌机制。通过分析目标蛋白RDPE在菌体生长时期的分泌效率,发现该蛋白的分泌并不是简单地细胞裂解。同时对蛋白RDPE的N端,C端及疏水性区域进行了一系列突变,发现这些区域对蛋白质的结构稳定性及分泌能力起着重要作用。研究还发现,只有完整的四聚体蛋白RDPE才可引导蛋白GFP分泌,推测蛋白RDPE以四聚体形式分泌(图1)。通过检测交联的四聚体分泌能力,发现RDPE以四聚体单位在胞内形成然后分泌到胞外。对枯草芽孢杆菌中的12种内源非经典分泌蛋白的结构进行了研究,其中10种蛋白在胞内外以多聚体形式存在(三聚体,五聚体,七聚体等),并且这些蛋白聚集在细胞的两极及隔膜区域。综上所述,非经典分泌途径倾向于分泌多聚体蛋白,阐释了非经典分泌途径的选择机制。同时,我们发现利用非经典蛋白作为引导蛋白,可以把一些不分泌蛋白分泌到细胞外,这对蛋白分泌表达的应用研究提供了新的思路和有利的工具(图2)。