Quorum Sensingによるサルモネラ病原性発現機構の解明

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Salmonella enterica(サルモネラ)の病原性発現に対するQuorum Sensing (QS)の役割を明らかにするため、S. enterica serovar Typhimurium(ネズミチフス菌)において2つのQSの機能発現に必要な遺伝子sdiAおよびluxSの破壊株を作成し、両破壊株のビルレンス表現型を詳細に解析した。その結果、ヒト子宮頸癌由来上皮細胞HeLaに対する細胞侵入性、マウスマクロファージ様細胞RAW264.7での増殖性およびマウス臓器(肝臓および脾臓)内増殖性が野生株と同程度であった。次に、サルモネラにおいてQSにより発現調節されるたん白質を網羅的に同定することを試みた。ネズミチフス菌の野生株および両破壊株のLB液体培地一夜培養液から菌体たん白質を抽出し、アガロース二次元電気泳動により展開した。これにより、各菌株において350以上のたん白質がスポットとして観察された。さらに、野生株とそれぞれのQS破壊株のたん白質スポットを比較し、各QS破壊株においてたん白質の発現量が野生株と比較して低いスポット、すなわち、QSにより発現調節されるたん白質を同定した。その結果、sdiA破壊株においては9個、luxS破壊株では4個のたん白質の発現が野生株に比べて低下していた。これらたん白質うち、6個のたん白質はATP binding cassette (ABC)トランスポータの構成サブユニットをコードすることが予想されているものであり、特にその多くが糖輸送に関わるたん白質であった。以上の結果から、サルモネラにおいては、これまで報告されている多くの病原細菌と異なり、QSは病原性発現に関与しないことが強く示唆された。