Streptococcus mitis属の微生物バイオレームのページ
Classification
高次分類
細菌; Firmicutes; Bacilli; Lactobacillales; Streptococcaceae;
種
NCBI.Biolumn (英語)。 Taxonomy
Streptococcus mitis
Description and significance
Streptococcus mitisは口腔内の硬組織や粘膜に定着し、口内フローラに含まれる常在菌であります。 通常、球菌の形で短い鎖状に配列している(10)。 これらのグラム陽性菌は、通常は病原性を持たないが、心臓の内層に炎症を起こす細菌性心内膜炎をよく起こす。 S. mitisはα溶血性、つまり赤血球を分解することができます。 S. mitisは運動性がなく、芽胞を形成せず、グループ特異的な抗原を持たない(2)。 S. mitisは、30〜35℃の温度で最適に生き、中温性である。 また、通性嫌気性菌（酸素があれば好気呼吸でATPを作るが、酸素がなければ発酵に切り替えることができる菌）である（7）。
ゲノム構造
S. mitisのゲノムは配列決定済みで、株によって異なる約200万bpの円形の染色体から構成されている。 GCとATの含有率はそれぞれ40.4%と59.1%である。 S. mitisのリポ蛋白質Pb1AとPb1Bをコードする遺伝子は、連鎖球菌のファージr1t、01205、Dp-1と非常に類似した遺伝子の近くにクラスターを形成している。 このことは、Pb1AとPb1Bがプロファージ内に存在する可能性を示唆している(4)。 この可能性を検証するために、マイトマイシンCと紫外線を使用した。 S. mitisの培養液をこの光にさらすと、Pb1AとPb1Bの発現が著しく増加することがウェスタンブロット分析で検出された。 S. mitisの培養液中にファージ粒子が確認され、これをSM1と命名した。 このファージは約35kbのDNAゲノムを有していた。 これらの実験から，Pb1AとPb1Bは溶菌性バクテリオファージによってコードされていると結論された（4）。
細胞構造と代謝
4.1 細胞構造
電子顕微鏡で示したように，S. mitis株は通常長いフィブリルを疎に持ち，その細胞表面はしばしば柔らかいとみなされる． S. mitis株の高分子電解質層における電気泳動の柔らかさと固定負電荷密度-1.2〜-4.3×106 Cm-3を、電気泳動移動度の測定による軟粒子解析で決定した（5）＜2421＞＜4352＞ S. mitis株には細胞外表面構造の発生頻度が非常に高く、数ミクロンまでの様々な長さの付属物が発見されてきた（5）． 異なる株間では、細胞表面の付属物の密度が大きく異なることがある(5)。
S. mitisは、C-多糖類の細胞壁とテイコ酸様多糖類を持つことが特徴的である。 テイコール酸様多糖は、通常テイコール酸に見られるようなリビトールやグリセロールリン酸からなるものではなく、ヘプタサッカライドリン酸繰り返し単位を持つ(6)。 S. mitisのC-多糖は、各繰り返し単位に2つのホスホコリン残基と両方のガラクトサミン残基を含んでいる(6)。 S. mitisでは細胞内グリコーゲンの利用や合成、乳酸への異化が検出されている。 グリコーゲン様多糖はS. mitisの唯一の利用可能なエネルギー源として機能している（7）。
外来エネルギー源がない場合、多糖を持つ細胞はチオメチルガラクトシドで誘導するとベータガラクトシダーゼ活性が増加し、利用できる形でエネルギーを提供する(8)。 同様の誘導を行ったところ、多糖を持たない細胞や多糖陰性変種のS. mitisはβ-ガラクトシダーゼ活性を上昇させることはなかった。 S. mitisの内因性代謝の基質は細胞内多糖のみである（8）。
Ecology
S. mitisは通常の哺乳類細菌叢の一部である． 通常、口、喉、鼻咽頭に生息している。 S. mitisの特定の株は、IgIA1プロテアーゼを産生する能力と唾液中のα-アミラーゼと結合する能力を持ち、これは一般に非病原性の常在菌、連鎖球菌の大きなグループであるstreptococcus viridansの決定因子である二つの特性である。 ノイラミニダーゼを産生するS. mitisの一部は、粘膜表面に定着する傾向があるが、この酵素の産生は定着の成功には必要ない(9)。 しかし、免疫グロブリンA1プロテアーゼ活性や唾液中のα-アミラーゼ結合能は、持続性遺伝子型の優先的な特徴とはなっていない。 S. mitisは通常，歯原性感染症や心内膜炎の原因菌であり，呼吸器感染症の病原体として認識されているのは一部の症例のみである． 最も一般的な宿主はヒトである。 感染性心内膜炎の病態における主要な相互作用は、細菌が血小板に直接結合することである(10)。 S. mitisは、耳炎、肺炎、敗血症、髄膜炎の原因菌である病原体Streptococcus pneumoniaeと密接な関係を持つ常在菌である。 これらの種の間では相同組換えが観察されており、S. mitisからS. pneumoniaeへの遺伝子決定基の移行は、病原体のペニシリン耐性に寄与している(10)。
多くのファージが細菌宿主に対する毒性を高める決定因子を持つことが知られている。これらの因子は主に分泌毒素であり、例えば連鎖球菌赤痢毒素、ブドウ球菌エンテロトキシンA、ジフテリア毒素、コレラ毒素などがある(10)。 その他、ファージにコードされた病原性決定因子には、スタフィラキナーゼや連鎖球菌ヒアルロニダーゼなどの細胞外酵素、宿主株の抗原性を変化させる酵素、血清抵抗性を高める外膜タンパク質などがある(10)。 Pb1AとPb1Bが直接血小板と結合する可能性が高いが、PblAとPblBがS. mitisによる血小板結合を媒介するメカニズムは明らかにされていない。 このように，溶菌SM1がPblAとPblBをコードすることは，ファージを介した病原性決定因子の一種と考えられる（10）。
バイオテクノロジーへの応用
S. mitisの少数の分離株で，mitilysinというコレステロール依存性のサイトリシンが検出されている。 S. mitisの7つの分離株からmitilysin遺伝子の塩基配列を決定した。 肺炎球菌のニューモリシン遺伝子と比較したところ、15個のアミノ酸の置換が認められた(11)。 S. mitisはmitilysinを細胞外に放出するようである． 酵素免疫測定法および中和測定法の結果から，S. mitisの1株はmitilysinに加えて溶血性毒素を産生する可能性がある(11)． S. mitisとStreptococcus pneumoniaeの間では遺伝子交換が行われていることが知られているため、この発見はニューモリシンとその特性を利用した肺炎球菌疾患のワクチンや治療法の開発につながるものと考えられる（11）
Current Research
Ready (et al) は水銀耐性遺伝子と同じ遺伝子要素に見られる抗生物質に対する耐性を示す遺伝子を解析。 彼らは、抗生物質耐性と同様にHg耐性を促進する可能性のある修復材を使用した歯科技工を行った(12)。 彼らは、アマルガム基材とエナメル質上にデンタルプラークを増殖させるin vitroバイオフィルムモデルを用い、Hg耐性菌の数と割合を経時的に観察した。 分離された42のHg耐性菌のうち，98％が連鎖球菌であり，S. mitisが優勢であった。 Hg耐性菌の71％は、様々な抗生物質にも耐性であり、テトラサイクリンが最も多く検出された(12)。 この研究結果は、「アマルガム修復物の装着が、口腔内に存在するHg耐性菌や抗生物質耐性菌のレベルを促進する役割を担っている可能性を示している」とし、遺伝子を解析することにより、抗生物質耐性菌を予防する方法を示した(12)。
Oliveira（他）は、ブラジルに生息する樹木Talisia esculenta（TEL）由来のレクチンとLabramia bojeri種子由来のタンパク質（Labramin）の微生物付着阻害能と抗菌作用を検討した。 「これらのタンパク質の最小発育阻止濃度および殺菌濃度を5種類の菌種を用いて測定したところ、以下の結果が得られました。 Streptococcus mutans UA159, Streptococcus sobrinus 6715, Streptococcus sanguinis ATCC10556, S. mitis ATCC903, Streptococcus oralis PB182 の5菌種を用いて最小発育阻止濃度および殺菌濃度を測定した」 (13) と述べている。 これら5菌種を用いて付着性試験を実施した。 S. mutansとS. sobrinusの付着に対して、Labraminは抑制効果を示しました。 さらに，肺炎球菌R6株と比較し，ジャイレースおよびトポイソメラーゼ遺伝子のキノロン耐性決定領域（QRDR）における非定型配列変異を検討した（14）。 この6つの遺伝子座の配列をMLST（multilocus sequence typing）解析したところ，「『非定型』株は肺炎球菌と区別され，これらの株はS. mitisと密接にクラスター化した」(14)という。 これらの菌株はすべて1〜3個のgyrA, gyrB, parC, parE遺伝子を持ち，そのQRDR配列はS. pneumoniaeのものとクラスター化しており，ジャイレースとトポイソメラーゼ遺伝子のQRDRが肺炎球菌から連鎖球菌に水平移行した証拠である」（14）。 これらの遺伝子は、ビリダンス型連鎖球菌に対するフルオロキノロン耐性も有している。 そこで，患者から採取したS. mitisとStreptococcus oralisの32株について，フルオロキノロン耐性菌の解析を行ったところ，S. mitisとStreptococcus oralisは，フルオロキノロン耐性菌であることが判明した。 細菌のフルオロキノロン耐性化には組換え事象とde novo変異が大きく関与しており，それをいかに防ぐかが重要である（14）
1. Bischoff, J., Domrachev, M., Federhen, S., Hotton, C., Leipe, D., Soussov, V., Sternberg, R., Turner, S. NCBI taxonomy databaseAccessed Aug. 26, 2007
2.Entrez Genome ProjectAccessed: 2007/08/23
3. TIGR CMR Genome Database, DNA Fact Tableアクセス済み。 2007年8月26日
4. Whalan RH, Funnell SG, Bowler LD, Hudson MJ, Robinson A, Dowson CG. Streptococcus pneumoniae および関連する連鎖球菌内の ABC トランスポーター リポ蛋白質 PiuA および PiaA の分布と遺伝的多様性。 J Bacteriol. 2006年2月 Volume 188, No.3. p. 1031-1038.
5. Rodríguez, V., Busscher, H., Van der Mei, W., and H. Streptococcus mitisの細菌細胞壁の柔らかさを微小電気泳動でプローブしたもの. Electrophoresis. 2002. Volume 23. p. 2007-2011.
6. Bergstrom, N., Jansson, P.E., Kilian, M., Skov Sorensen, U.B. Streptococcus mitis biovar 1 strainの2つの細胞壁関連多糖の構造. ユニークなテイコ酸様多糖と、肺炎球菌と共通のC-多糖であるグループO抗原。 Eur-J-Biochem. 2000年12月号 Volume 267, No.24. p. 7147-57.
7. Houte, J.V., Jansen, H.M. Role of Glycogen in Survival of Streptococcus mitis.日本肺炎球菌学会誌, No.3, No.3, pp. ジャーナル・オブ・バクテリオロジー． 1970年3月号 Volume 101, No.3. p. 1083-1085.
8. Gibbons, R. J. (Forsyth Dental Center, Boston Mass.). J. Bacteriol. 1964. 第87巻。p.1512-1520。
9. このような状況下において、「痒み」、「痒み止め」、「痒み止め」、「痒み止め」、「痒み止め」、「痒み止め」、「痒み止め」、「痒み止め」、「痒み止め」、「痒み止め」、「痒み止め」、「痒み止め」、「痒み止め」、「痒み止め」、「痒み止め」、「痒み止め」、「痒み止め」は、「痒み止め」、「痒み止め」、「痒み止め」とも呼ばれる。 健康および疾病における微生物生態学（Microbial Ecology in Health and Disease）。 2005年9月。 第17巻、第3号。p. 138 – 145.
10. Bensing, B.A., Rubens, C.E., Sullam, P.M. Streptococcus mitis That Mediate Binding to Human Platelets.Genetic Lociase（ヒト血小板への結合を媒介する連鎖球菌の遺伝子座）. Infect Immun. 2001年3月。 第69巻 第3号 p. 1373-1380.
11. このような場合，”S.A.T.T.”，”S.A.T.”，”S.A.T.”，”S.A.T.”，”S.A.T.”，”S.A.T.”，”M.T.J. “及び，”N.Neumen，L． J Bacteriol. 2007年1月。 Volume 189, No.2. p. 627-632.
12. Ready, D., Pratten, J., Mordan, N., Watts, E., Wilson, M. The effect of amalgam exposure on mercury- and antibiotic-resistant bacteria（アマルガム曝露が水銀耐性および抗生物質耐性菌に及ぼす影響）. Int J Antimicrob Agents. 2007年7月号; 第30巻第1号; p. 34-39.
13. Oliveira, M.R., Napimoga, M.H., Cogo, K., Gonçalves, R.B., Macedo, M.L., Freire, M.G., Groppo, F.C. Inhibition of bacterial adherence to saliva-coated through plant lectin. J Oral Sci.2007年6月号 第49巻第2号 p.141-145.
14. Ip, M., Chau, S.S., Chi, F., Tang, J., Chan, P.K. 異型肺炎球菌と口腔連鎖球菌におけるフルオロキノロン耐性：肺炎球菌からのフルオロキノロン耐性決定基の水平遺伝子伝達のエビデンス. Antimicrob Agents Chemother. 2007年8月。 51巻、8号、2690-700頁。
Edited by Nancy Le student of Rachel Larsen
Edited by KLB
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