天然免疫系统是高等生物抵抗外来病原体的首要的防线,它负责快速地识别外来病原体并激活宿主细胞的放御系统。嗜肺军团杆菌能够侵染人类肺部细胞并导致肺部炎症,而这个过程需要嗜肺军团杆菌通过Dot/Icm四型分泌系统分泌大量效应蛋白进入宿主细胞。本研究分析选取了约150个潜在的效应蛋白,希望从生化角度阐述它们在嗜肺军团杆菌致病过程中可能发挥的作用。　　 在哺乳动物中,NF-κB信号通路在天然免疫系统中扮演着非常重要的角色,嗜肺军团杆菌能够导致一系列由NF-κB信号通路调控的参与细胞炎症和抗凋亡过程的基因转录本的上调。荧光素酶双报告系统实验结果显示这些嗜肺军团杆菌的潜在效应蛋白,有一个叫能够强烈激活NF-κB的潜在效应蛋白LegK1。随后的转运实验证明LegK1是典型的嗜肺军团杆菌效应蛋白,通过Dot/Icm系统被转运至宿主细胞中。进一步实验发现LegK1的活性非常特异性地仅针对于NF-κB信号通路,而并不激活同属于天然免疫系统的MAPK信号通路和IFN信号通路。一级氨基酸序列和二级结构分析表明LegK1拥有典型的磷酸激酶结构域,而这个磷酸激酶活性又是LegK1激活NF-κB信号通路所依赖的,因为通过氨基酸定点突变产生的丧失磷酸激酶活性的LegK1并不能再激活NF-κB信号通路。RNA干扰实验表明LegK1激活NF-κB并不依赖于NF-κB信号通路的上游组分如TRAF6,NIK,MEKK3和TAK1,此外在MEF中,在缺乏IKKα和IKKβ的情况下,LegK1仍然能够及其明显地磷酸化IκBα中第32位和第36位的两个丝氨酸残基。除了经典的NF—κB信号通路,在非经典NF-κB信号通路中,LegK1能够磷酸化p100并促使其剪切成p52形式。本研究中的实验数据强烈地说明了LegK1是目前首个发现的能够直接激活NF-κB信号通路的病原菌效应蛋白,暗示了LegK1对于宿主细胞应对嗜肺军团杆菌侵染所产生的的免疫防御和炎症应答等过程中可能起到重要的调节作用。　　 炎性体是近些年来新发现的天然免疫系统的重要组分,本研究发现效应蛋白SdhA能够参与抑制嗜肺军团杆菌引起的非flagellin依赖的炎性体的激活,BMM感染实验表明这种新型炎性体的激活依赖于AIM2和Asc。　　 此外,大量效应蛋白在真核细胞中过表达时有独特的定位特征,包括细胞质膜定位,膜泡样定位,高尔基体定位,线粒体定位以及和定位等等,这表明嗜肺军团杆菌通过这些效应蛋白调控宿主细胞进程的能力和复杂程度可能远远超过我们的想象。