P線毛

P線毛（腎盂腎炎関連線毛、P線毛、またはPapとも呼ばれる）は、多くの大腸菌の表面に見られるシャペロン・アッシャー型（具体的にはπファミリー）[1]線毛付属器です。 [ 2 ] ^P 線毛は^、尿路病原性大腸菌の最も重要な毒性因子の1つであると考えられており、上部尿路感染症において重要な役割を果たしています。^[3] P線毛は、尿路感染症の発症における重要なイベントである宿主細胞への付着を媒介します。

P線毛は細菌細胞の表面から突き出ている大きな線状構造です。長さは1～2μmで、細菌自体の直径よりも大きくなることがあります。^[4]線毛の本体は、主要な線毛サブユニットタンパク質PapAの約1000個のコピーで構成され、らせん状の棒を形成しています。^{[5]短い線毛の先端は、サブユニットPapK、PapE、PapFと、結合を媒介する先端}接着因子PapGで構成されています。

線毛はシャペロン・アッシャーシステムによって組み立てられ、組み立てに必要なタンパク質は病原性島に位置するPapオペロンによって発現される。Papオペロンの遺伝子は5つの構造タンパク質（PapA、PapK、PapE、PapF、PapG）、輸送と組み立てに関与する4つのタンパク質（PapD、PapH、PapC、PapJ）、およびオペロン発現を制御する2つのタンパク質（PapB、PapI）をコードしている。^{[6] [7]}

宿主の尿路上皮細胞への付着は、感染時に尿路病原性大腸菌が尿路に定着し、排尿中に細菌が除去されるのを防ぐ重要なステップです。P 線毛の上皮細胞への結合は、先端接着因子 PapG によって媒介されます。PapG には 4 つの異なる対立遺伝子が報告されており、これらは宿主細胞上の異なる糖脂質構造に結合します。ヒトでは、特に変異体 papGII と papGIII が臨床的に重要であることが示されています。

変異体PapGIIは、ヒトの腎臓上皮細胞に豊富に存在するグロボシド（GbO4）に優先的に結合します。PapGIIは強力な炎症反応を引き起こし、組織損傷につながります。 ^[8]腎盂腎炎、尿源菌血症、尿路性敗血症を引き起こすほとんどの大腸菌株は、 PapGIIを含むPピリ線毛を産生します。^[9] PapGIIIは、フォルスマン抗原（GbO5）およびヒトの尿路に存在するアイソレセプターに結合します。papGIII遺伝子を持つ大腸菌株は、下部尿路感染症（膀胱炎）および無症候性細菌尿に関連しています。PapGIアドヘシンはグロボトリアオシルセラミド（GbO3）に優先的に結合しますが、PapGIVのアイソレセプターは不明です。 PapGIおよびPapGIV遺伝子を持つ大腸菌は、ヒトに感染症を引き起こす大腸菌ではほとんど見られない。^{[3] [4]}