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バクテロイデス門（同義語：バクテロイデス）は、グラム陰性、非芽胞形成性、嫌気性または好気性、桿菌の3つの大きなクラスから構成されており、土壌、堆積物、海水などの環境中、および動物の腸内や皮膚に広く分布している。
一部のバクテロイデス属菌は日和見病原菌となる可能性があるが、多くのバクテロイデス門菌は消化管に高度に適応した共生菌である。バクテロイデス属菌は腸内に非常に豊富に存在し、腸内容物1グラムあたり最大10¹¹個の細胞に達する。これらの菌は、タンパク質や複雑な糖ポリマーの分解など、宿主にとって不可欠な代謝変換を行う。母乳中の消化されないオリゴ糖がバクテロイデス属菌とビフィドバクテリウム属菌の両方の増殖を促進するため、バクテロイデス門菌はすでに乳児の消化管に定着する。バクテロイデス属菌は、宿主の免疫系によって特異的な相互作用を介して選択的に認識される。 [ 5 ]
Bacteroides fragilis は、1898 年に虫垂炎などの臨床例に関連するヒト病原体として分離された最初のBacteroides属です。 [ 5 ]これまでで最もよく研究されているのは、Bacteroides 属 (ヒトを含む温血動物の糞便に豊富に存在する生物) や、ヒトの口腔内に生息する生物群である Porphyromonas など、Bacteroidia 綱の種です。Bacteroidia綱は以前はBacteroidetesと呼ばれていましたが、最近までこの門の唯一の綱であったため、 Bergey's Manual of Systematic Bacteriologyの第4 巻で名称が変更されました。 [ 6 ]
長い間、グラム陰性消化管細菌の大部分はバクテロイデス属に属すると考えられていましたが、近年、バクテロイデス属の多くの種が再分類されました。現在の分類に基づくと、消化管バクテロイドタ種の大部分は、バクテロイデス科、プレボテラ科、リケネラ科、ポルフィロモナダ科に属します。 [ 5 ] この門は、クロロビオタ、フィブロバクテロタ、ゲマティモナドタ、カルディトリコタ、海洋グループAとグループ化されて、 FCBグループまたはスーパーフィラムを形成することがあります。[ 7 ]キャバリエ・スミスが提案した別の分類システムでは、この分類群は代わりにスフィンゴバクテリア門のクラスです。
消化管微生物叢において、バクテロイデス門は非常に幅広い代謝能力を持ち、消化管微生物叢の中で最も安定した部分の一つと考えられています。バクテロイデス門の存在量の減少は、場合によっては肥満と関連しています。この細菌群全体としては、過敏性腸症候群患者における存在量の変化については相反する証拠がありますが、その属であるバクテロイデス属は増加している可能性が高く[ 8 ] 、 1型および2型糖尿病の発症に関与している可能性があります[ 5 ] 。プレボテラ属とは対照的に、バクテロイデス属は、肥満、インスリン抵抗性、脂質異常症、および炎症表現型と関連する遺伝子多様性の低い被験者のメタゲノムで最近増加していることが発見されました。フラボバクテリア目とスフィンゴバクテリア目に属するバクテロイデス属の種は典型的な土壌細菌であり、ヒトの口腔内で検出されることがあるカプノサイトファガ属とスフィンゴバクテリウム属を除いて、消化管内ではまれにしか検出されない。[ 5 ]
バクテロイダタは腸内細菌叢に限定されず、地球上のさまざまな生息地に生息しています。[ 9 ]例えば、バクテロイダタは、「シュードモナスタ」、「バシロタ」、「アクチノミセスタ」とともに、根圏で最も豊富な細菌群の一つでもあります。[ 10 ]耕作地、温室土壌、未開発地域など、さまざまな場所の土壌サンプルから検出されています。[ 9 ]バクテロイダタは淡水湖、河川、海洋にも生息しています。海洋環境、特に外洋では、バクテリオプランクトンの重要な構成要素として認識されつつあります。[ 9 ]好塩性バクテロイダタ属のサリニバクターは、高塩分湖の塩水飽和塩水などの高塩分環境に生息しています。Salinibacterは、同じ環境に生息するHalobacteriumやHaloquadratumなどの好塩性古細菌 と多くの特性を共有している。表現型的には、 SalinibacterはHalobacteriumと非常に似ているため、長い間未同定のままであった。[ 11 ]
消化管バクテロイデス属は、主要な最終産物としてコハク酸、酢酸、場合によってはプロピオン酸を産生する。Alistipes 、Bacteroides、Parabacteroides、Prevotella、Paraprevotella、Alloprevotella、Barnesiella、Tannerella属に属する種は糖分解性であるが、Odoribacter属およびPorphyromonas属に属する種は主に非糖分解性である。Bacteroides属およびPrevotella属の一部は、デンプン、セルロース、キシラン、ペクチンなどの複雑な植物多糖類を分解することができる。バクテロイデス属はまた、細胞に結合したプロテアーゼに起因するタンパク質分解活性により、タンパク質代謝において重要な役割を果たしている。 Bacteroides属の中には、尿素を窒素源として利用する可能性のあるものもある。Bacteroides 属のその他の重要な機能には、胆汁酸の脱抱合や粘液上での増殖などがある。[ 5 ] Bacteroidota属 ( Flexibacter、Cytophaga、Sporocytophagaおよび近縁種)の多くのメンバーは、フレキシルビン群の色素の存在により、黄橙色からピンク赤色を呈する。一部のBacteroidota株では、フレキシルビンがカロテノイド色素とともに存在することがある。カロテノイド色素は通常、このグループの海洋性および好塩性のメンバーに見られるが、フレキシルビン色素は臨床、淡水、または土壌に定着する代表種に多く見られる。[ 12 ]
比較ゲノム解析により、バクテロイデス門のほとんどの種に存在する 27 個のタンパク質が同定された。これらのうち、1 つのタンパク質は配列決定されたすべてのバクテロイデス種に存在し、他の 2 つのタンパク質は、バクテロイデス属を除くすべての配列決定された種に存在している。この属にこれら 2 つのタンパク質が存在しないのは、選択的遺伝子喪失によるものと考えられる。[ 7 ]さらに、 Cytophaga hutchinsoniiを除くすべてのバクテロイデス種に存在する 4 つのタンパク質が同定されている。これもまた、選択的遺伝子喪失によるものと考えられる。さらに、 Salinibacter ruberを除くすべての配列決定されたバクテロイデスゲノムに存在する 8 つのタンパク質が同定されている。これらのタンパク質が存在しないのは、選択的遺伝子喪失によるものか、 S. ruber が非常に深く分岐しているため、これらのタンパク質の遺伝子はS. ruberの分岐後に進化してきた可能性がある。保存された特徴的な挿入欠失も同定されている。 ClpBシャペロンのこの3アミノ酸欠失は、S. ruberを除くバクテロイデス門のすべての種に存在します。この欠失は、クロロビオタの1種とアーキオウムの1種にも見られ、水平遺伝子伝達によるものと考えられます。これらの27個のタンパク質と3アミノ酸欠失は、バクテロイデス門の分子マーカーとして機能します。[ 7 ]
バクテロイデス門とクロロビオタ門の種は系統樹で非常に近い枝分かれをしており、密接な関係を示している。比較ゲノム解析により、バクテロイデス門とクロロビオタ門のほぼすべてのメンバーに共通する3つのタンパク質が特定されている。[ 7 ]これらの3つのタンパク質の共有は重要である。なぜなら、これら以外に、バクテロイデス門またはクロロビオタ門のタンパク質は他のどの細菌群にも共有されていないからである。また、門のメンバーに共通するいくつかの保存された特徴的な挿入・欠失も特定されている。これらの分子シグネチャーの存在は、それらの密接な関係を裏付けている。[ 7 ] [ 13 ]さらに、フィブロバクテロタ門は、これら2つの門に特に関連していることが示されている。これら３つの門からなるクレードは、多数の異なるタンパク質に基づく系統解析によって強く支持されている[ 13 ]。これらの門は、多数の重要なタンパク質における保存された特徴的な挿入・欠失に基づいて、同じ位置で分岐している[ 14 ] 。最後に、そして最も重要なことに、これら３つの門のすべての種に共通して存在する２つの保存された特徴的な挿入・欠失（RpoCタンパク質とセリンヒドロキシメチルトランスフェラーゼ）と１つの特徴的なタンパク質PG00081が同定されている。これらの結果はすべて、これら３つの門の種が他のすべての細菌とは異なる共通の祖先を共有していたという説得力のある証拠を提供しており、これらはすべて単一の「FCB」スーパーフィラムの一部として認識されるべきであると提案されている[ 7 ] [ 13 ]。
現在受け入れられている分類法は、命名法において地位を有する原核生物名のリスト[ 2 ]に基づいています。