ロドコッカス属(ロドコッカスぞく、Rhodococcus)は放線菌門放線菌綱放線菌目ノカルディア科真性細菌である。

ロドコッカス属
Rhodococcus species.jpg
Rhodococcus sp.
分類
ドメ
イン
: 真正細菌 Bacteria
: 放線菌門 Actinobacteria
: 放線菌綱 Actinobacteria
: コリネバクテリウム目 Corynebacteriales
: ノカルディア科 Nocardiaceae
: ロドコッカス属 ''Rhodococcus''
タイプ属
ロドコッカス・ロドクラウス Rhodococcus rhodochrous

Zopf 1891

Zopf 1891

本文を参照

概要編集

ロドコッカス属は好気性で非運動性のグラム陽性菌である[1][2]。成長の過程においてその形態を球菌、短い桿菌、繊維状、菌糸と変化させる[3]。対数期が終わると成熟固体は断片化し、次世代を発生させる[3]

マイコバクテリウム属コリネバクテリウム属と近縁である。いくつかの種は病原性であるが、ほとんどは無害であり、土壌や水圏、あるいは真核生物の細胞中といった幅広い環境中に生息していることが確認されている。2006年10月に全ゲノムの配列決定がなされ、9.7メガ塩基対(メガは100万倍の意味)でありG/C比率が67%であることが明らかとなった[4]

ロドコッカス属の株は、広範囲の化合物を異化する点、生活性ステロイドアクリルアミドアクリル酸を産生する点、及び化石燃料の生物的脱硫に関与する点で重要である[4]。この遺伝的および代謝的多様性は染色体が巨大であることに加え、3つの大きな線形プラスミドを有することによる[1]。ロドコッカス属は、増殖速度が速くて成長周期が単純であるため研究に用いやすいが、十分な性質決定はなされていない[4]

ロドコッカスの別の重要な用途は、安価な出発物質から価値の高い化学物質を合成することである。この出発物質は、トルエンナフタレン除草剤PCB[5][6]などの有害な環境汚染物質を含み、その場合、これら汚染物質の分解も同時に行うことができる。通常、ロドコッカス属は芳香族を酸素付加してジオールに変換することにより芳香族化合物を異化する[7]。このとき、イントラ/エクストラジオール経路で芳香環は切断されて開環し、以降の代謝経路の基質となる。この過程は非常に立体特異的であるため、合成されるジオールのキラリティーは予測可能である。有機化学の合成において化学反応のキラリティーを制御することは重要な課題であるが、特定のキラリティーの化学物質を生産する際に直接的な化学合成が不可能または非効率である場合に、生物を用いた手法が用いられることがある。ロドコッカス属の場合、後天性免疫不全症候群の治療薬であるプロテアーゼ阻害剤インジナビル前駆体であるインデンの、インジナビルが体内で複合体を形成して薬効を示すために必要な5つのキラル中心のうち2つを含んだキラル分子の合成に用いられる[8]

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現在、63種が知られている[9]

系統発生編集

16S rRNAの解析から、コリネバクテリウム属ノカルディア属マイコバクテリウム属と密接に関係する[26]

ロドコッカス属の分類は古くから困難であるとされていた。現在、主流である遺伝学による分類手法はこの属の場合において容易ではない。理由の一つとして、ロドコッカス属のゲノムでは頻繁に遺伝的組換えが起こる。また、ゲノムは多くの線形プラスミドを含み、Rhodococcus fasciansでは非相同組換えが確認されている[27]。そのためゲノム配列は不安定であり、ゲノム配列による分類が困難である。ただし、ロドコッカス属では遺伝子転移は稀である[27]。上記のほか、ゲノムが不安定である理由の一つとして、遺伝的組換えによる異種の遺伝子の受け入れが容易であることが示唆されている[28]。また、ロドコッカス属には反復性細胞壁があり、核酸の抽出を困難にする[27]

形態学による分類はさらに困難を極める。ロドコッカス属は多型性であるためである。例えば、増殖の対数期では細胞の形状は繊維状または短い桿状で、静止期では球状となる傾向がある[28]。多型性は、選択の際に突然変異体を分離することを困難にする。

ロドコッカス属と放線菌綱の他の属との近縁関係を下図に示す[3]

Streptomyces griseus

Corynebacterium amycolatum

Mycobacterium chlorophenolicum

Gordonia aichiensis

Gordonia amarae

Tsukamurella pulmonis

Rhodococcus rhodnii

Rhodococcus rhodochrous

Rhodococcus ruber

Rhodococcus fascians

Rhodococcus opacus

Rhodococcus equi

Nocardia farchinica

Nocardia asteroides

出典編集

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  2. ^ Burkovski A (editor). (2008). Corynebacteria: Genomics and Molecular Biology. Caister Academic Press. ISBN 978-1-904455-30-1. [1]. http://www.horizonpress.com/cory 
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  6. ^ M Seto, K Kimbara, M Shimura, T Hatta, M Fukuda and K Yano (1995). “A Novel Transformation of Polychlorinated Biphenyls by Rhodococcus sp. Strain RHA1”. Applied and Environmental Microbiology 61 (9): 3353-3358. http://aem.asm.org/content/61/9/3353.short. 
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