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| ケカビ | |
|---|---|
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科学的分類 
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| ドメイン： | 真核生物 |
| 王国： | 菌類 |
| 分割： | ケカビ |
| クラス： | ケカビ |
| 注文： | ケカビ目 |
| 家族： | ケカビ科 |
| 属: | ムコール |
| 種： | M.ラセモサス
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| 二名法名 | |
| ケカビ 勅書（1791年）
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| 同義語 | |
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Mucor racemosus は急速に成長する雑草状のカビで、 Mucoromycota門に属します。 [1]純粋培養された最も古い菌類の 1 つであり、1886 年に初めて分離されました。 [要出典]世界中に分布し、植物、土壌、家屋など多くの生息地に生息します。 [2] [3]この菌は、糸状と酵母のような両方の形態を示す能力で主に知られており、二形性と呼ばれます。 [2]両方の形態に顕著な違いが見られ、環境条件がM. racemosusの段階に大きく影響します。 [2]多くの菌類と同様に、有性生殖と無性生殖の両方を行います。 [2]この種の二形性能力は、病原性の重要な要因として提案されており、産業上の重要性を高めています。この種は日和見病原体であると考えられており、一般的に免疫不全の個人に限定されています。 [4]また、アレルギーや顔面副鼻腔の炎症とも関連しています。 [4]アレルギーとの関連性から、アレルゲンの医学的検査でよく使用される菌類となっています。 [5] [6]この菌の工業的利用としては、酵素の生産や特定の乳製品の製造があります。 [7] [8] [9]
形態学と分類学
この種の二形性形態は、主に糸状の菌糸（カビ形態）または球状の酵母（酵母形態）として栄養成長します。[2]しかし、この生物はカビ形態として最もよく知られています。カビ形態は、楕円形で単細胞で滑らかな壁の無色の胞子嚢胞子で満たされた大きな胞子嚢に囲まれた頂端の膨らみを伴う背の高い（最大2cm）針状の胞子嚢柄からなる無性生殖状態を生成することを特徴とする。 [要出典]実験室では、菌は最も一般的な実験用培地上で暗灰色または明灰色のコロニーを形成します。[要出典]嫌気条件にさらされると、菌は酵母のような形態に変化する可能性があります。[2]嫌気条件と30%の二酸化炭素の存在は、酵母形態への変化を刺激します。同様に、 Tween 80、エルゴステロールを補充し、100%窒素を供給した培養物も酵母に変換されました。[10]逆に、酸素濃度が上昇すると、酵母形態からカビ形態に変換されます。[2]多くの接合菌類と同様に、M. racemosus は環境条件に応じて有性生殖と無性生殖の両方で繁殖します。有性生殖中、適合する交配型の菌糸が接触して融合し、最終的に単一の接合胞子を含む壁の厚い接合胞子嚢が生じます。接合胞子からの発芽により、+交配型と-交配型の無性胞子が生じる新しい菌糸の成長につながります。[2]これらの胞子の発芽により、同じ交配型の新しい半数体菌糸が生成されます。[2]
生理学と生態学
M. racemosus は、様々な環境ストレスに耐えるために、多様な形態（主に糸状と球状）を示す能力を持っています。[11]これにより、多くの条件で生存する能力が得られ、世界中に分布しており、ヨーロッパとアメリカで最も頻繁に報告されています。[出典が必要]熱帯地方では、より高い高度で確認されています。[出典が必要]この種は主に土壌ベースですが、馬糞、植物の残骸、穀物、野菜、ナッツなど、他の場所でも存在することが示されています。[2]通常、柔らかい果物、フルーツジュース、マーマレードなどの植物ベースの材料でよく見られますが[出典が必要]、柔らかいカマンベールチーズなどの非植物源からも分離されています。[出典が必要] M. racemosus は、肥満でない人の腸内微生物叢からも分離されています。 [12]これは、家の床のほこりで見つかる最も一般的なカビであり、主に屋内カビと考えられています。[3] M. racemosusは多様な形態を示す能力で独自に知られていますが、ほとんどの場合、研究はこの種の二形性に基づいて行われています。[11]これは通性嫌気性接合菌であり、成長が速く、世界中のさまざまな条件/場所で生存する能力を与えています。[2] [11] M. racemosus はキチンとキトサンを生合成する能力を持っており、これは酵母とカビの段階を切り替える菌類の能力をサポートするメカニズムとして提案されています。[13] M. racemosusのゲノム解析により、ヒトのRAS 遺伝子に類似した遺伝子が明らかになり、これらの遺伝子が発芽と二形性を助けることが提案されています。[14] [15] pkaR などの タンパク質キナーゼ A (PKA) 遺伝子も二形性シフト中に高度に発現します。[16]
人間の病気
M. racemosusはまれなヒト疾患の原因物質であり、通常は子供、高齢者、罹患患者（HIV、エボラなど）などの免疫不全者の日和見感染にのみ関連しています。[11]これはムコール症の原因物質であり、頭部気道が侵されることが多く、生命を脅かす可能性があります。[4]肺、皮膚、および胃腸（GI）感染症も観察されており、感染者にはさまざまな臨床症状を引き起こします。ほとんどの場合、糖尿病性ケトアシドーシスや好中球減少症などの危険因子が存在します。 [4] M. racemosusの治療は、真菌の組織病理学的分化のために困難になる可能性があります。 [1]一般的に使用される抗真菌剤に加えて、ロバスタチン、アレウリア・オーランチア・レクチン（AAL）、抗菌ペプチド（AMP LR14）などの生物学的化合物が分離され、M. racemosusに対する抗菌効果を示しています。[17] [18] [19] M. racemosusに対するアレルギーは、様々な場所（オランダ、トルコ、ブラジル）の免疫学的に正常な個人に影響を与えることが報告されています。[20] [21] [22] M. racemosusに対するアレルギーは、真菌性副鼻腔炎、[23] 鼻炎、外因性アレルギー性肺胞炎とも関連しています。[24] [25] 喘息患者もM. racemosusに対する感作の増加を示しています。[26] Mucor racemosus特異的IgE抗体は一般的に使用されており、医療用だけでなく、アレルゲンアッセイ（ImmunoCAP）での実験室での使用にも利用可能です。[5] [6]
商業およびバイオテクノロジー利用
M. racemosusは酵母として増殖する能力と、生化学物質を製造する様々な能力を持つことから、産業で利用されている。例えば、重要な産業用酵素であるフィターゼを高収率で生産することができる。[7] [8]また、細胞外プロテアーゼ活性も増加しており、他の産業用酵素の生産にバイオテクノロジーに適していることを示唆している。[7] [8]豆腐（中国やベトナムで一般的な発酵チーズのような大豆製品）の製造では、豆腐を菌で発酵させて成型した豆腐、ペッツェを作る。最終製品（豆腐）は、アルコールと塩を含む塩水にペッツェを数ヶ月間熟成させることで得られる。[9]
単一の薬剤にさらされた後、数種類の異なる抗生物質に表現型的に適応する能力があり、下等真核生物における表現型の多剤耐性の良いモデルとなっています。シクロヘキシミド、トリコデルミン、アムホテリシンBなどの有名な抗生物質に適応することが示されている。[2] [27]特にシクロヘキシミドに適応した細胞は、非適応細胞よりも薬剤に対する耐性が40倍高いことが観察されています。これらの適応細胞は、膜輸送（薬剤の排出）の効率性をよりよく理解するために研究されてきました。[28]
Mucor racemosus は、 4-エン-3-オンステロイドや20(S)-プロトパナキサトリオールなどの脂質を数種類の異なる生成物に生体内変換することができ、そのうちのいくつかは抗癌特性を有する（代謝物は細胞内カルシウムイオン含有量の増加をもたらし、細胞周期停止およびアポトーシスにつながる）。[29] [30]この生体内変換から生成される生成物のうち 2 つは、前立腺癌細胞に対して有効であることが示されている 2 つの新規ヒドロペルオキシ化代謝物である。[31] M. racemosusの二次代謝物は遺伝毒性を示さず、この種がマイコトキシンを産生することは知られていない。しかし、この菌類の二次代謝物のいくつかは、薬物デキサメタゾンに類似した抗炎症活性を有することがわかっている。[32]
参考文献
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