ロドコッカス

ロドコッカス
	ロドコッカス属
科学的分類
ドメイン：	細菌
門:	放線菌類
クラス：	放線菌
注文：	結核菌
家族：	ノカルジア科
属:	ロドコッカス; ・ゾップ1891
タイプ種
	ロドコッカス・ロドクロウス; (Zopf 1891) 塚村 1974 (承認リスト 1980)
種
	本文を参照してください。
同義語
	「プレスコッテラ」ジョーンズら。 2013年; 「プレスコッティア」ジョーンズら。 2013年; 「スペライバクター」キムら 2022;

ロドコッカスは好気性、非胞子形成性、非運動性のグラム陽性細菌の属で、マイコバクテリウムやコリネバクテリウムと近縁である。^[2]^{[3]いくつかの種は病原性であるが、大部分は良性であり、土壌、水、}真核細胞など、幅広い環境で繁殖することがわかっている。いくつかの種は大きなゲノムを持っており、ロドコッカス属RHA1の9.7メガベースペアゲノム（67% G/C）がそれである。^[4]

ロドコッカス属の菌株は、幅広い化合物を分解して生理活性ステロイド、アクリルアミド、アクリル酸を生成する能力があり、化石燃料のバイオ脱硫に関与していることから重要です。^[4]この遺伝的および分解的多様性は、細菌の染色体が大きいだけでなく、3つの大きな線状プラスミドの存在にも起因しています。^[2] ロドコッカスは 、比較的速い成長速度と単純な発達サイクルにより、実験的に有利なシステムでもありますが、十分に特徴付けられていません。^[4]

ロドコッカスのもう一つの重要な用途はバイオコンバージョンであり、これは生物システムを使用して安価な出発原料をより価値のある化合物に変換するもので、トルエン、ナフタレン、除草剤、PCBなどの有害な環境汚染物質を代謝する能力がその例です。ロドコッカス種は通常、芳香族基質を代謝する際に、まず芳香族環を酸素化してジオール（2つのアルコール基）を形成します。次に、環はイントラ/エクストラジオール機構で切断され、環が開いて基質がさらなる代謝にさらされます。この化学的性質は非常に立体特異的であるため、ジオールは予測可能なキラリティーで生成されます。化学反応のキラリティーを制御することは合成化学者にとって大きな課題ですが、直接的な化学合成が実行可能または効率的でない場合は、代わりに生物学的プロセスを使用してキラル分子を忠実に生成することができます。一例としては、ロドコッカスを利用して、 HIV/AIDSの治療に使用されるプロテアーゼ阻害剤であるインジナビルの合成中間体となるキラルなインダンジオール誘導体を生産することが挙げられます。 ^[5]

有機汚染物質の生分解

ロドコッカスは自然環境によく見られるため、汚染物質の生物学的修復のための潜在的な物質として盛んに研究されており、さまざまな条件下で繁殖できる特性を持ち、多くの炭化水素を代謝する能力を持っています。^[7]

ロドコッカスは、さまざまな環境下でのバイオレメディエーションに適した多くの特性を持っています。微好気呼吸を行う能力により、低酸素濃度の環境でも生存でき、好気呼吸を行う能力により、酸素のある環境でも生存できます。^[8]また、窒素固定を行うため、栄養分の少ない環境でも独自の栄養素を生成することができます。^[9]

ロドコッカスには、有機汚染物質を分解する能力を高める特性も備わっています。疎水性表面は炭化水素への付着を可能にし、これらの汚染物質を分解する能力を高めます。 ^[10]彼らは多種多様な異化経路と多くのユニークな酵素機能を持っています。^[11]これにより、多くの扱いにくい有毒炭化水素を分解する能力が得られます。たとえば、ロドコッカスはジオキシゲナーゼを発現し、これは扱いにくい汚染物質であるベンゾトリフルオリドを分解するために使用できます。 ^[12] 土壌や製紙工場のスラッジに自然に存在する株であるロドコッカス属Q1株は、キノリン、さまざまなピリジン誘導体、カテコール、安息香酸、プロトカテク酸を分解する能力を持っています。^{[13]ロドコッカスは、放射性}セシウムなどの重金属イオンを蓄積する能力もあり、環境からより容易に除去することができます。^[14]アゾ染料^[15]、農薬^[16]、ポリ塩化ビフェニル^[17]などの他の汚染物質もロドコッカスによって分解される。

病原性ロドコッカス

ロドコッカス属には、 R. fasciansとR. equi という2つの病原性種がある。前者は植物病原体で、被子植物と裸子植物の両方に葉虫こぶ病を引き起こす。^[18] R. equiは子馬肺炎（ラトル）の原因物質で、主に生後3か月までの子馬に感染する。しかし、宿主域が広く、豚、牛、免疫不全のヒト、特にエイズ患者や免疫抑制療法を受けている人に散発的に感染する。^{[19]どちらの病原体も、病気を引き起こすために接合毒性プラスミドに依存している。}R. fasciansの場合、これは線状プラスミドであるのに対し、R. equi は環状プラスミドを保持している。どちらの病原体も経済的に重要である。R. fascians はタバコ植物の主な病原体である。最も重要な子馬病原体の一つであるR. equi は、世界中の多くの種馬農場で風土病となっています。

分子生物学では

ロドコッカスはDNA抽出キットの試薬や超純水システムの汚染物質としても特定されており、微生物叢やメタゲノムデータセットに誤って出現する可能性がある。^[20]

種

ロドコッカスは以下の種から構成される: ^[1]

R. aerolatus Hwang et al. 2015年
R. aetherivorans グッドフェローら 2004
R. agglutinans Guo et al. 2015年
R. アントリフィミ Ko 他 2015
R. artemisiae Zhao et al. 2012年
「R. オーストラリス」Hiddema et al. 1985年
「R. boritolerans」リンら 2012
R. canchipurensis Nimaichand et al. 2013年
R. カベルニコラ ・リーら。 2020年
R. cerastii Kämpfer et al. 2013年
R. cercidiphylli Li et al. 2012年
R. chubuensis 塚村 1983
R. coprophilus Rowbotham and Cross 1979 (承認リスト 1980)
R. コリネバクテリオデス (Serrano et al. 1972) Yassin and Schaal 2005
「R. daqingensis」Wang et al. 2019年
R. defluvii Kämpfer et al. 2014年
R. エレクトロジフィルス ラマプラサドら2018年^[21]
R. equi (Magnusson 1923) Goodfellow and Alderson 1977 (承認リスト 1980)
R. erythropolis (Gray and Thornton 1928) Goodfellow and Alderson 1979 (承認リスト 1980)
R. fascians (ティルフォード 1936) グッドフェロー 1984
R. ガンナネンシス Ma et al. 2017
R. globerulus グッドフェローら 1985
R. gordoniae Jones et al. 2004年
R. フミコラ グエンとキム 2016
R. jostii 竹内ら 2002 ^[a]
R. koreensis ユンら 2000
「R.クロノポリティス」Liuら。 2014年
R. kroppenstedtii Mayilraj et al. 2006年
R. kyotonensis Li et al. 2007
R. lactis Singh et al. 2015
R. maanshanensis Zhang et al. 2002年
R. marinonascens ヘルムケとウェイランド 1984
R. nanhaiensis Li et al. 2012
R. オブエンシス 塚村 1983
R. olei ChaudharyとKim 2018 ^[24]
R. opacus クラッテら 1995
R. oryzae Li et al. 2020
R. ペドコーラ グエンとキム 2016
R. フェノールカス Rehfuss と Urban 2006
「R. psychrotolerans」Silva et al. 2018年
R. pyridinivorans ユンら 2000

R. rhodnii Goodfellow および Alderson 1979 (承認リスト 1980)
R. rhodochrous (Zopf 1891) 塚村 1974 (承認リスト 1980)
R. ruber (Kruse 1896) Goodfellow と Alderson 1977 (承認リスト 1980)
R. ソリ リー他 2015
R. sovatensis Táncsics et al. 2017年
R. スペラエイ リーとキム 2021
R. spongiicola Zhang et al. 2021年
R. subtropicus Lee et al. 2019年
R. triatomae ヤシン 2005
R. trifolii Kämpfer et al. 2013年
R. tukisamuensis 松山ら2003年
R. wratislaviensis (Goodfellow et al. 1995) Goodfellow et al. 1995 2002年
R. xishaensis 張ら 2021
R. yunnanensis 張ら 2005

R. zopfii Stoecker et al. 1994

注記

^ ロドコッカス・ジョスティはリグニン分解酵素を産生することが確認された。これは真菌ではなく細菌から分離された最初の酵素である。^[22]^[23]

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