赤痢菌はグラム陰性の短桿菌で、鞭毛はありません。A群からD群の4菌種（志賀赤痢菌Shigella dysenteriae、フレクスナー赤痢菌S. flexineri、ボイド赤痢菌S. boydii、ソンネイ赤痢菌S. sonnei）に分類され、腸管侵入性大腸菌とともに細菌性赤痢の原因菌として知られています。赤痢菌の主な宿主はヒトであり、患者の糞便によって直接・間接的に感染します。先進国においては衛生環境の向上や抗生剤の普及により細菌性赤痢の脅威は少なくなってきていますが、発展途上国では乳幼児を中心に年間100万人近くが死亡しています。また、近年多剤耐性赤痢菌の感染症例が増加しており、抗生剤による治療が困難な場合が多くなっています。感染菌量は10 ～100個と極めて少なく、潜伏期間2、3日で発症し、全身の倦怠感、悪寒を伴う急激な発熱、水様性下痢を呈します。その後、腹痛、しぶり腹、血便などの赤痢症状へと進行します。
口からに体内に入った赤痢菌は腸管へと達した後に、腸管上皮細胞に侵入します。細胞に侵入した赤痢菌はファゴソームを破壊して細胞質へと脱出し、細胞質内で増殖しながら菌体の一極にアクチンコメットを形成し、細胞内を移動します。運動する赤痢菌は偽足を形成し、突出した偽足は隣接細胞に取り込まれ、再感染することで、次々と感染を拡大させます。このような赤痢菌感染の各段階において重要な役割を果たすIII型分泌装置や、そこから分泌されるエフェクターの多くは、赤痢菌の持つ約220kbの大プラスミド上に存在する31kbの病原性遺伝子塊にコードされています。赤痢菌のエフェクターは40種類以上あり、一部のエフェクターについては近年その機能が明らかされ、宿主の細胞骨格の再構築を伴う貪食誘導、炎症反応の抑制、細胞死の抑制、細胞内膜輸送やオートファジー抑制、細胞接着の増強や細胞周期の抑制による増殖の足場確保など、赤痢菌の感染過程で重要な役割を果たしていることが明らかになっています。