O sistema de secreção ESX (tipo VII) do M. tuberculosis é crucial para a patogenicidade bacteriana, regulando a secreção de proteínas como ESAT-6, CFP-10, proteínas da família PE-PPE, além de componentes conservados como EccB, EccC, EccD e MycP. 

A proteína ESAT-6 (early secreted antigenic target 6), codificada pelo gene RD1, é secretada pelo sistema de secreção ESX-1 (tipo VII) e atua como toxina formadora de poros, facilitando a destruição da membrana do fagossomo e a transferência do M. tuberculosis para o ambiente citoplasmático dos macrófagos do hospedeiro. 

As fosfatases SapM e PtpA induzem a parada fagossomal, sendo essenciais para a patogenicidade do M. tuberculosis. PtpA especificamente desfosforila proteínas de sinalização (como Akt), inibindo apoptose de macrófagos e favorecendo a sobrevivência intracelular. 

A lipoproteína LprG (lipoarabinomannan carrier protein) presente na parede celular do M. tuberculosis liga-se a PIM, LM e LAM, aumentando sua detecção por TLRs; adicionalmente, estimula o MHC de classe II, potencializando o processamento e a apresentação antigênica em macrófagos humanos. 

As proteínas PE-PGRS11 e PE-PGRS17 são secretadas pelo sistema ESX-5 e influenciam a maturação de células dendríticas, modulando a resposta Th1 (com produção de IFN-γ) e sendo associadas à patogenicidade, persistência e cronicidade da infecção tuberculosa.