Campylobacter ureolyticus
分類
Phylum：Proteobacteria
Class: Epsilonproteobacteria
Order: Campylobacteraceae
Genus: Campylobacter
Species: Campylobacter ureolyticus
説明
Campylobacter ureolyticusは、以前はBacteroides ureolyticusと呼ばれていたが、2010年より変更された。
C.ureolyticusは、食中毒の原因菌として知られるカンピロバクター属に属し、動物に存在し、ヒトに感染する人獣共通感染症の原因菌として世界的に知られている。特にC.ureolyticusは、ヒトの消化器系病原菌であることも判明している。
C.ureolyticusは、Campylobacterの他の鞭毛種(flagellate species)、例えばC.jejuniと比較して、毒性が低い。さらに、C.ureolyticusは、Campylobacter関連胃腸炎の原因菌として、C.coliに次いで2番目に多いことが研究により明らかにされている。
従って、ヒトの健康に対する深刻な脅威となっているこの細菌について、広範な研究を行う必要がある。
遺伝子構造
C.ureolyticusの16S rRNA配列は、Campylobacter属の種と91-93%の範囲で類似している。このことは、C.ureolyticusの再分類に寄与した。
最近の研究から、C.ureolyticusにはC.concisusと同様にDNAのみで特徴付けられる種が存在することが示唆されている。
C.ureolyticusのゲノムは、胃腸炎患者から分離されたRIGS 9880株から得られた。この株のゲノムは環状で、サイズは1,642 kbp、G：C比は29.23％であった。ゲノムには、機能未知のタンパク質をコードする遺伝子であるタンパク質コード化候補遺伝子1,595個、偽遺伝子24個、rRNAオペロン3個が含まれている。さらに、鞭毛関連タンパク質やピリミジン生合成経路で重要なグルタミンアミドトランスフェラーゼをコードする遺伝子も欠落している。
現在、データベース上でゲノムが公開されているC.ureolyticusは、DSMZ 20703株とACS-301-V-Sch3b株の2種類である。これらの菌株のゲノムはそれぞれ1.74 Mbと1.66 Mbであるが、タンパク質コード配列の18.8%と17.1%が他の菌株では見つかっていないだけである。75-79.5%のタンパク質がこれら2つの菌株の間で高度に保存されていることが判明した。また、2つのC. ureolyticus株のタンパク質コード配列を同属の他のメンバーと全ゲノム比較したところ、タンパク質コード配列において9-22%の遺伝子産物が保存されており、Campylobacterの異なる種間で保存されていることが示された。
保存されたタンパク質のホモログはC. concisusで最も多く、C. upsaliensisで最も少なかった。DSMZ 20703を参照ゲノムとした場合、全種類のCampylobacterで高度に保存されているタンパク質コード配列が128個確認された。これらのタンパク質コード配列は、膜結合型トランスポーターの産生、呼吸、高分子の代謝、ストレス応答機構に関与している。
細胞構造
Campylobacter ureolyticusは、他のCampylobacter属細菌と多くの表現型上の特徴を有している。C. ureolyticusはグラム陰性菌で、通常、長さ0.5〜5ミクロン、幅0.2〜0.9ミクロンの非胞子形成性の螺旋状桿菌である。細胞は運動性で嫌気性であるが、他の多くのカンピロバクター属細菌と異なり鞭毛を持たず、脂肪酸組成にも違いがある。
Bullmanらは、C. ureolyticusが288個のタンパク質を持ち、そのうち25個が病原性の機能を持つことを発見している。また、C. ureolyticusは、13種類の溶血性細胞毒素および細胞毒素タンパク質を有することが確認された。これらのタンパク質の機能は、分泌I経路に関与し、細胞内外のCaイオン濃度によって制御される。
代謝過程
Campylobacter ureolyticusは、糖質を酸化・発酵させない厳密な嫌気性菌である。他の多くのCampylobacter属とは異なり、C.ureolyticusは、ゼラチンやカゼインを加水分解する能力を有している。
2010年に発表されたVandammeらの論文では、C.ureolyticusは尿素を代謝することも発見されている。
生態
Campylobacter ureolyticusは、動物の口腔内や腸内の常在菌であり、これらの微生物による感染症の制御は困難である。Campylobacter familyは、動物の体外で増殖することができないため、最近の動物の糞便汚染のサインとなり、環境中、特に水中に広く存在する。河川では、Campylobacter属は農村部や流れの速い地域に少なく、下水道の近くや下流に多く生息している。Campylobacterが動物の糞便に由来する証拠に、降雨により農地の水が河川に流れ込むと、Campylobacterの数が増加することが知られている。
病理
Campylobacter ureolyticusは、消化器系の病原菌として同定されている。消化管病原体であるC. ureolyticusは、クローン病や潰瘍性大腸炎などの炎症性腸疾患と関連があると考えられている。クローン病患者を解析したところ、4種のCampylobacterが分離され、そのうちの1種がC. ureolyticusであったことから、クローン病とC. ureolyticusの関連性が示唆されている。また、最近の研究では、消化器関連疾患におけるその発生率は、免疫不全患者や糖尿病患者の他の疾患と関連している可能性があることが示されている。カンピロバクターがヒトに感染する主な経路としては、家禽類、水、動物が挙げられる。
カンピロバクター属による感染症の総称であるカンピロバクター症の流行は、ここ数年、全世界で増加しており、特にアフリカ、アジア、中東で小児を中心に流行しているとの研究報告がある。カンピロバクター属は消化器系の病原菌であるため、通常、下痢などの症状を伴う。