スフィンゴバクテリウム・オレイ
細菌の種類

スフィンゴバクテリウム・オレイ
科学的分類 この分類を編集する
ドメイン： 細菌
界： シュードモナス属
門 バクテロイデス門
綱 スフィンゴバクテリア
目 スフィンゴバクテリア目
科 スフィンゴバクテリア科
属: スフィンゴバクテリウム
種:
S. olei
学名
スフィンゴバクテリウム・オレイ
Liu et al. 2020

スフィンゴバクテリウム・オレイは、グラム染色陰性、桿菌で、運動性はありません。中国の大慶油田の石油汚染土壌から初めて分離されました。 [1] S. oleiは、除草剤キザロホップ-p-エチルとジクロホップ-メチルを分解できることが分かっています。 [1]命名される前は、 S. oleiはHAL-9T株と命名されていました。 [1]種小名のoleiはラテン語で「油の」を意味します。

形態

スフィンゴバクテリウム・オレイはグラム染色陰性、非胞子形成、非運動性、桿菌である。細胞は直径0.5～0.6μm、長さ1.1～1.3μmである。S . oleiのコロニーは円形で滑らか、粘液質を呈し、黄色である。この黄色は他のスフィンゴバクテリウム属菌種と一致する。[1] [2] [3]

系統発生

スフィンゴバクテリウム属は、脂質成分としてスフィンゴリン脂質を高濃度に含むことが特徴です。[2] [3]系統発生およびゲノムに基づく解析の結果は、S. oleiがスフィンゴバクテリウム属に属し、新種であることを明確に示唆しています。16S rRNA解析および多座位配列解析（MLST）によると、S. oleiはSphingobacterium alkalisoli （98.3%）と最も高い類似性を示し、次いでSphingobacterium mizutaii（95.1%）、Sphingobacterium lactis （95.1%）と続きました。[1]これらの値は、新種を提案するために提案された98.7%の閾値を下回っていました。[4]

S. olei は、最も近縁のS. alkalisoliといくつかの特徴で区別される。例えば、S. alkalisoliとは異なり、S. oleiはオキシダーゼ、カタラーゼ、グルコース 発酵活性が陽性である一方、硝酸塩 還元活性とインドール生成活性は陰性である。S . alkalisoli はS. oleiよりも高いpHと塩分濃度に耐えることができ、これはS. alkalisoli が塩分を多く含むアルカリ性土壌から分離されたことに起因していると考えられる。[5]

遺伝学とゲノム

スフィンゴバクテリウム・オレイは541万塩基対のゲノムを持ち、4737個のタンパク質コード遺伝子を含み、GC含量は40.6%です。[6]

スフィンゴバクテリウム・オレは、スフィンゴバクテリウム属の別種であるS.アルカリソリと98.3%の遺伝的類似性を有し、スフィンゴバクテリウム属の他の報告された種とは96%未満の類似性を有していた。[1]

S. olei は他のスフィンゴバクテリアとゲノムサイズや特徴が類似しているものの、いくつかの違いも見られる。例えば、S . olei はS. alkalisoliと比較して、補酵素、ビタミン、補欠分子族、色素、細胞壁と莢膜、リン代謝に関与すると推定される遺伝子数が少ない。一方、窒素代謝、硫黄代謝、細胞分裂、細胞周期に関与すると推定される遺伝子は、 S. oleiの方がS. alkalisoliよりも多く同定されている。これらの違いは、両株の生息環境の違いに起因する可能性がある。S . alkalisoliは、同じ地理的地域の塩性アルカリ性土壌に生息する。[1]

スフィンゴバクテリウム・オレイは、他のスフィンゴバクテリアと比較して、著しく多くの加水分解 酵素をコードしています。[1]そのゲノムには146個の加水分解酵素遺伝子が含まれており、これは全遺伝子の3%を占めています。加水分解酵素が触媒する化学反応である加水分解は、除草剤分解における重要なステップであることが示されています。

代謝と生化学

スフィンゴバクテリウム・オレイは、クロロマイセチン、カナマイシン、ポリミキシンB、ストレプトマイシン、アミカシン、ゲンタマイシン、リンコマイシン、ノボビオシン、ネオマイシンなどの抗生物質に耐性があります。[1]

S. oleiとその他のスフィンゴバクテリウム株では、いくつかの重要な生化学的活性が異なります。S . olei はカプリン酸とクエン酸三ナトリウムを同化しましたが、l-アラビノース、d-マンノース、d-マンニトールは同化しませんでした。酸化酵素活性はS. oleiで検出されましたが、S. alkalisoliでは検出されませんでした。細胞脂肪酸プロファイルの比較により、S. oleiの iso-C 15  : 0 および iso-C 17  : 0 3-OHの濃度はS. alkalisoliよりもはるかに低く、 S. oleiの合計特徴 3 の濃度はS. alkalisoliよりもはるかに高いことが明らかになりました。極性脂質プロファイルでは、スフィンゴリン脂質と 2 つの未知のリン脂質 (PL1、PL2) がS. alkalisoliに存在しましたが、 S. oleiには検出されませんでした。しかし、PGLとLsはS.oleiには存在したが、 S.alkalisoliには検出されなかった。[1]

生態学

スフィンゴバクテリウム・オレイ（Sphingobacterium olei）は、当初HAL-9T株と命名され、中国北部の油田付近の農地から採取された油汚染土壌サンプルから初めて分離されました。[1]土壌サンプルは、油井から流出した原油によって汚染されていました。原油に汚染される前は、農地には大豆とトウモロコシが植えられており、キザロホップ-p-エチル、ジクロホップメチル、アトラジンなどの除草剤が毎年除草のために農地に散布されていました。[1]

S. oleiは油田操業に関連する石油製品を分解することはできないが、除草剤キザロホップ-P-エチルとジクロホップ-メチルを効率的に分解することが分かっている。[1]キザロホップ-P-エチルとジクロホップ-メチルは、5日間の培養後、約95%が分解された。これまでの研究では、これらの化合物の初期分解段階は加水分解によることが明らかになっており、S. oleiは多数の加水分解酵素遺伝子を保有していることが示されている。[7] [8]

S. oleiが農地土壌中の石油系炭化水素を利用できない理由は、アルカンモノオキシゲナーゼ遺伝子と芳香族環開裂ジオキシゲナーゼ遺伝子を欠いていることによって説明できる。一方、S. oleiのゲノムには多様な加水分解酵素遺伝子が存在し、除草剤をエネルギー源および炭素源として分解することで、農地環境で生存することが可能となっている。[1]

参考文献

  1. ^ abcdefghijklmn Liu, Bin; Yang, Xiaojun; Sheng, Mengyao; Yang, Zhou; Qiu, Jiguo; Wang, Chenghong; He, Jian (2020年3月1日). 「油汚染土壌から分離された新種Sphingobacterium olei」. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology. 70 (3): 1931–1939. doi:https://doi.org/10.1099/ijsem.0.004000
  2. ^ ab 「スフィンゴバクテリウム」. バーギーの古細菌と細菌の系統分類マニュアル. アメリカ癌協会. 2015年. pp. 1–13. ISBN 978-1-118-96060-8。
  3. ^ ab Yabuuchi, E.; T. Kaneko; I. Yano; CW Moss; N. Miyoshi. (1983年7月1日). 「Sphingobacterium gen. nov.、Sphingobacterium spiritivorum comb. nov.、Sphingobacterium multivorum comb. nov.、Sphingobacterium mizutae sp. nov.、およびFlavobacterium indologenes sp. nov.：CDCグループIIK-2およびIIbにおけるグルコース非発酵性グラム陰性桿菌」International Journal of Systematic Bacteriology. 33 (3): 580–598. doi:https://doi.org/10.1099/00207713-33-3-580
  4. ^ ベルナルデ, ジャン＝フランソワ; 中川, 康義; ホームズ, バリー (2002年5月1日). 「フラボバクテリア科の新分類群を記載するための最低限の基準案と、同科の記載修正」. 国際系統進化微生物学ジャーナル. 52 (3): 1049–1070. doi:https://doi.org/10.1099/00207713-52-3-1049
  5. ^ Xu, Lian; Sun, Ji-Quan; Wang, Li-Juan; Gao, Zhi-Wei; Sun, Li-Zhu; Wu, Xiao-Lei (2017年6月1日). 「塩性アルカリ性土壌から分離された新種Sphingobacterium alkalisoli」. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology. 67 (6): 1943–1948. doi:10.1099/ijsem.0.001895
  6. ^ 「Sphingobacterium olei HAL-9株、全ゲノムショットガンシーケンスプロジェクト」NCBI. 2020年4月7日閲覧。
  7. ^ Nie, Zhi-Juan; Hang, Bao-Jian; Cai, Shu; Xie, Xiang-Ting; He, Jian; Li, Shun-Peng (2011年6月8日). 「Pseudomonas azotoformans QDZ-1株によるシハロホップブチル（CyB）の分解とCyB加水分解エステラーゼをコードする新規遺伝子のクローニング」. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 59 (11): 6040–6046. doi:https://doi.org/10.1021/jf200397t
  8. ^ Chen, Dian; Kong, Xiangkun; Wu, Shurui; Huang, Junwei; Cheng, Xiaokun; Jiang, Jiandong (2019年1月). 「Sphingobium sp. C3株における2-(4-アリールオキシフェノキシ)プロピオン酸除草剤の加水分解に用いるエステラーゼAppH」. International Biodeterioration & Biodegradation. 136: 34–40. doi:https://doi.org/10.1016/j.ibiod.2018.10.008
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