Streptococcus suis srtA 遺伝子の多様性

要約

豚の病原細菌S. suis の基準株のsrtA は細胞壁蛋白質の表層提示に必要とされる酵素sortase(ソーテース)をコードする。本研究では、S. suis 株におけるsrtA の遺伝学的多様性とソーテース機能の保存性を明らかにした。これは本菌種におけるsrtA の生物学的重要性を示している。

  • キーワード:ブタ、Streptococcus suis 、sortase、細胞壁蛋白質表層提示機構
  • 担当:動物衛生研・感染病研究部・病原細菌研究室
  • 連絡先:電話029-838-7743、電子メールでの問い合わせはこちらから。
  • 区分:動物衛生
  • 分類:科学・参考

背景・ねらい

細胞壁蛋白質の表層提示に必要な酵素ソーテースについて、詳細な解析がなされた細菌は少ない。一方、グラム陽性菌のゲノム中には、類似遺伝子が複数個存在するも、互いに低い相同性を示すことが知られる。これまでに我々はS. suis 基準株(血清型2型)のsrtA がソーテース遺伝子であることを明らかにした。本研究では、血清型2型を主とする病豚由来の野外分離株及び血清型1~28型参考株におけるsrtA の保存状況を解析した。

成果の内容・特徴

  • 供試した31株の野外分離株の全てにsrtA を検出した。また、3種の血清型(20、22、及び26型)を除く25血清型それぞれの参考株からもsrtA を検出した(図1)。
  • ハイブリダイゼーションでsrtA が検出されなかった血清型20、22、及び26型参考株にも、基準株のsrtA に70~75%の相同性を有する遺伝子が存在し、図2に示すように、いずれもソーテース遺伝子として機能することが確認できた。
  • 血清型20、22、及び26型参考株は、他のS. suis 株とは比較的遠縁な株である。srtA の配列に基づいた系統樹形は(図3)、これらの株の系統関係と一致したことから、S. suis srtA にみられた多様性は株の進化の過程で生じたものと考えられた。

成果の活用面・留意点

  • S. suis srtA が普遍的に存在していたことは、ソーテースによる蛋白質の菌体表層への提示が、グラム陽性菌の自然界での生残戦略に広く必要とされることを示唆する。
  • 同種株間におけるsrtA の多様性は、ソーテースの進化を考察する上で重要な知見となる。
  • ソーテースの基質である細胞壁蛋白質と抗原分子を融合させ、菌体表層に提示させることにより、有効な抗原デリバリーシステムが構築できる可能性がある。

具体的データ

図1 HindIII切断血清型参考株DNAとsrtAプローブを用いたゲノムサザンハイブリダイゼーション

 

図2 S. suis細胞壁画分のSDS-PAGE解析

 

図3 srtAまたは類似遺伝子の配列に基づく系統樹

 

その他

  • 研究課題名:免疫誘導用グラム陽性菌ベクターの構築
  • 課題ID:13-04-02-01-41-03
  • 予算区分:交付金プロ/乳房炎 (3110)
  • 研究期間:2001~2005年度
  • 研究担当者:大崎慎人、高松大輔、関崎 勉
  • 発表論文等:Osaki et al. (2003) FEMS Microbiol. Lett. 219:195-201.