リステリオリシンO
リステリオリシンO
識別子
生物リステリア・モノサイトゲネス血清型1/2a（ATCC BAA-679 / EGD-e株）
シンボルヒリー
ユニプロットP13128
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構造スイスモデル
ドメインインタープロ

リステリオリシンO（LLO）は、リステリア症を引き起こす病原体であるリステリア・モノサイトゲネスが産生する溶血素です。この毒素はリステリア・モノサイトゲネスの毒性に不可欠であるため、毒性因子とみなされることがあります。[1]

生化学

リステリオリシンOは、非酵素的、細胞溶解性、チオール活性化、コレステロール依存性細胞溶解素であり、還元剤によって活性化され、酸化剤によって阻害される。[2] しかし、LLOは他のチオール活性化毒素とは異なり、細胞溶解活性はpH 5.5で最大となる。[2]

LLOはpH 5.5で活性を最大化することで、リステリア菌を貪食した細胞の酸性ファゴソーム（平均pH 約5.9）内で選択的に活性化されます。[3] LLOがファゴソームを溶解した後、細菌は細胞質へと脱出し、そこで細胞内で増殖することができます。ファゴソームから放出された毒素は、より塩基性の細胞質ではほとんど活性を持ちません。

さらに、LLOはリステリア・モノサイトゲネスが感染細胞の細胞膜を損傷することなく、ファゴソームから細胞質へ脱出することを可能にします。これにより細菌は細胞内で生存することができ、補体系や抗体などの細胞外免疫因子から保護されます。

LLOは、感染初期段階、すなわちリステリア菌が宿主細胞に侵入する前の段階で、ヒストンH3の脱リン酸化とヒストンH4の脱アセチル化も引き起こす。 [4]孔形成活性はヒストン修飾には関与していない。ヒストンの変異は、炎症反応に関与するタンパク質をコードする遺伝子のダウンレギュレーションを引き起こす。したがって、LLOはリステリア菌 に対する宿主の免疫応答を阻害する上で重要な役割を果たす可能性がある。[4]

LLOにはPEST様配列が存在し、この配列を欠く変異体は宿主細胞を溶解することから、毒性に必須であると考えられている。[5]しかし、PESTがタンパク質分解において果たす役割とは対照的に、PEST様配列はLLOの分解を促進するのではなく、細胞質におけるLLOの産生を制御する可能性があることを示す証拠がある。[6]

表現の規制

リステリオリシンOは、 LIPI-1と呼ばれる病原性アイランドの一部である遺伝子hlyによってコードされています。 [7] hlyの転写、およびLIPI-1内のL. monocytogenesの他の毒性因子は、 prfA遺伝子によってコードされているタンパク質によって活性化されます。prfA は、 PrfA温度調節UTRエレメントによって温度調節され、prfAの翻訳は37°Cで最大になり、30°Cでほぼサイレントになります。[8] 37°Cは正常体温の範囲内であるため、PrfAタンパク質、およびPrfAによって制御されるリステリオリシンOと他の毒性因子は、L. monocytogenesが宿主内にいる場合にのみ生成されます。

医療用途

結核菌に対する組換えBCGワクチンは、リステリオリシンOを発現し、ウレアーゼCを欠損することで開発されている。ΔureC hly+ rBCGワクチンは、抗原提示の改良により、従来のBCG株よりも大幅に高い防御力を有する。リステリオリシンはファゴソームに孔を形成し、細菌が細胞質へ脱出することを可能にする。これにより、抗原はクラスIおよびクラスII主要組織適合性複合体の両方に提示され、それぞれCD8およびCD4 T細胞を活性化する。ウレアーゼはアンモニアを生成し、リステリオリシンの活性を阻害する塩基性環境を作り出すため、最適なpHを提供するためにウレアーゼをノックアウトする。[9]

参考文献

  1. ^ Cossart P (1988). 「リステリオリジンO遺伝子：リステリア・モノサイトゲネスの毒性に重要な染色体遺伝子座」.感染症. 16 補遺2: S157–9. doi :10.1007/BF01639740. PMID  2843472. S2CID  27405024.
  2. ^ ab Geoffroy C, Gaillard JL, Alouf JE, Berche P (1987). 「リステリア・モノサイトゲネス由来のスルフィドリル活性化溶血素リステリオリシンOの精製、特性評価、および毒性」. Infect. Immun . 55 (7): 1641–6. doi : 10.1128/iai.55.7.1641-1646.1987. PMC 260571. PMID  3110067 . 
  3. ^ Dramsi S, Cossart P (2002). 「リステリオリシンO：細胞内寄生虫に最適化された真の細胞溶解素」. J. Cell Biol . 156 (6): 943–6 . doi :10.1083/jcb.200202121. PMC 2173465. PMID 11901162  . 
  4. ^ ab Hamon MA, Batsché E, Régnault B, Tham TN, Seveau S, Muchardt C, Cossart P (2007). 「細菌毒素ファミリーによって誘導されるヒストン修飾」Proc. Natl. Acad. Sci. USA . 104 (33): 13467–72 . doi : 10.1073/pnas.0702729104 . PMC 1948930 . PMID  17675409. 
  5. ^ Decatur AL, Portnoy DA (2000). 「リステリア・モノサイトゲネスの病原性に必須なリステリオリシンO中のPEST様配列」. Science . 290 (5493): 992–5 . doi :10.1126/science.290.5493.992. PMID  11062133.
  6. ^ Schnupf P, Portnoy DA, Decatur AL (2006). 「哺乳類細胞におけるリステリオリシンOのリン酸化、ユビキチン化、分解：PEST様配列の役割」. Cell. Microbiol . 8 (2): 353– 64. doi : 10.1111/j.1462-5822.2005.00631.x . PMID  16441444.
  7. ^ 病原性細菌の毒性因子。「リステリア菌の病原性島：LIPI-1」。中国・北京、分子ウイルス学・遺伝子工学国家重点実験室。最終アクセス日：2007年6月18日。
  8. ^ Johansson J, Mandin P, Renzoni A, Chiaruttini C, Springer M, Cossart P (2002). 「RNA温度センサーがリステリア・モノサイトゲネスにおける毒性遺伝子の発現を制御する」. Cell . 110 (5): 551–61 . doi : 10.1016/S0092-8674(02)00905-4 . PMID  12230973.
  9. ^ Grode, L. (2005年8月25日). 「リステリオリジンを分泌する組換えMycobacterium bovis bacille Calmette-Guerin変異体の結核ワクチン効果の向上」. Journal of Clinical Investigation . 115 (9): 2472– 2479. doi :10.1172/JCI24617. PMC 1187936. PMID 16110326  . 
  • トダールの細菌学オンライン教科書 - 「リステリア・モノサイトゲネスとリステリア症」
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