食中毒の細菌集団に―温度に応答する自己防衛の仕組み：筑波大学ほか
(2020年7月31日発表)
筑波大学は7月31日、国内患者数第3位の食中毒菌「ウェルシュ菌」が周囲の温度に応じて自らを保護する仕組みを解明したと発表した。ヒトの体内より低い温度になると繊維状たんぱく質を分泌して自らを覆い、嫌気性菌のウェルシュ菌には有毒な酸素や抗生物質への耐性を向上させる集団（バイオフィルム）を形成するという。食中毒や感染症の新しい予防・治療法につながるという。
バイオフィルムは繊維状たんぱく質で覆われ、酸素や抗生物質などの外部ストレスに対する細菌の耐性を100倍以上高めるという。筑波大の尾花望助教と野村暢彦教授らの研究グループは、ウェルシュ菌が25℃で形成する膜状バイオフィルムに注目、その形成に必要な遺伝子を探索した。
その結果、ウェルシュ菌が細胞外に分泌するたんぱく質の遺伝子を発見、そのたんぱく質がバイオフィルムの形成に不可欠であることを見出だした。たんぱく質は細胞外で互いに結合して膜状バイオフィルムの形成に不可欠な高分子となり、界面活性剤や強酸にさらされても壊れない強固な構造を持つ。一方、この高分子を作れないとバイオフィルムを形成できず、酸素や抗生物質に対するウェルシュ菌の抵抗性が低下した。
一般的に病原細菌は、寄生する宿主であるヒトや動物の体内温度である約37℃に応答して病原性を調節している。これに対し、ウェルシュ菌は宿主の体内温度よりも低い25℃で、膜状バイオフィルムを形成するたんぱく質をたくさん作っていた。嫌気性菌のウェルシュ菌は、宿主の体内温度37℃より低い温度を認識し、酸素が豊富な宿主の外に出てもその環境に適応していることが分かった。
研究グループは「ウェルシュ菌が宿主の体外に排出されたときの生存戦略の一つが明らかになった」として、食中毒の予防や嫌気性菌が形成するバイオフィルムに関連した感染症の予防・治療に役立つと期待している。
