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| トリポクラディウム・インフラタム | |
|---|---|
科学的分類 
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| ドメイン： | 真核生物 |
| 王国： | 菌類 |
| 分割： | 子嚢菌類 |
| クラス： | ソルダリオ菌類 |
| 注文： | ヒポクレア目 |
| 家族： | オフィオコルディシピタ科 |
| 属: | トリポクラディウム |
| 種： | T.インフラタム
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| 二名法名 | |
| トリポクラディウム・インフラタム W.ガムズ（1971）
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| 同義語[1] [2] [3] [4] | |
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パキバシウム ニベウム O. Rostr. (1916) | |
トリポクラディウム・インフラタムは、もともとノルウェーの土壌サンプルから分離された子嚢菌類で、特定の条件下では免疫抑制剤シクロスポリンを生成します。 [5]有性生殖期（テレオモルフ）では、コガネムシに宿主のコガネムシの死骸から発生する小さな複合子嚢果を形成します。無性生殖期（アナモルフ）では、土壌で成長する白いカビになります。無性生殖期の方がはるかに一般的に見られ、この段階がもともとトリポクラディウム・インフラタムという名前が付けられました。 [5]
歴史
1969年、ハンス・ペーター・フライ[6]がノルウェーで発見した微小菌類を含む土壌サンプルがスイス[5]に持ち込まれ、そこからトリコデルマ・ポリスポラムと誤認された菌類が分離された。[7] 1971年、オーストリアの菌類学者ウォルター・ガムズが、この分離株をヒポクレア目に属する未知の微小菌類として再同定した。[8]彼は分離株を収容するためにトリポクラディウム属を立て、 T. inflatum Gamsと名付けた。 [8]この分類群は、膨らんだフィアライド、まばらに分岐した分生柄、およびぬるぬるした頭部に生えた小さな単細胞の分生子を特徴とする。 [8]カナダの菌類学者ジョン・ビセットが1983年にこの菌株を再調査し、ガムズの研究以前に記載されていた菌類であるパキバシウム・ニベウム種と一致することを発見した。植物命名法の優先出版規則に従い、ビセットはTolypocladium niveumという組み合わせを提案した。[8]しかし、製薬業界におけるこの菌類の経済的重要性と、誤った名前がすでに定着していたことから、以前の名前に対してT. inflatumという名前を正式に保存するという提案がなされ、受け入れられ、シクロスポリンを生成するカビの正しい名前はTolypocladium inflatumと定められた。
成長と形態
Tolypocladium inflatum は、特に高緯度の寒冷土壌で土壌や落葉に最もよく見られます。[8]この種は、先端に亜球形の分生子を持つ細い首を持つ球状に膨らんだフィアライドが特徴です。[8] T. inflatumは鉛に対する耐性が高く、鉛汚染土壌の菌類の大部分を占めていることがわかっています。[9] Baathらによる研究では、鉛を多く含んだ土壌から回収された菌類の 35% がT. inflatumであることがわかりました。[9]
1996年、コーネル大学のキャシー・ホッジと同僚は、カビのT. inflatumが、当時Cordyceps subsessilisとして知られていた菌類の無性生殖状態であると判定した。[10] Cordyceps subsessilisは後にElaphocordyceps属に移動された。しかし、ICNの2011年の「1菌類1名」の原則では、菌類は同一種であることが判明した場合、アナモルフィック段階とテレオモルフィック段階に異なる名前を付けることはできないため、Elaphocordyceps subsessilisはTolypocladium inflatumのシノニムとされた。[1] [11]
T. inflatum株/分離株NRRL 8044（ATCC 34921）のゲノムは、2013年にBushleyらによって配列決定され発表されました。[12]これは、シクロスポリンが最初に分離された株と同じものでした。
代謝産物の生成
Tolypocladium inflatum は、ヒポクレア目の他の菌類と同様に、さまざまな生物学的に活性な二次代謝物を生成します。[13] T. inflatumからは、シクロスポリンとエフラペチンという 2 つの重要な代謝物グループが生成されます。[10]シクロスポリンは殺虫性および抗真菌性を示し[10]、移植臓器の拒絶反応を防ぐために使用される重要な免疫抑制剤です。 [13] シクロスポリン A は、自己免疫疾患の治療にも使用できる可能性があります。[10]糸状のT. inflatumのゲノムには、反復要素に関連する 12 個の遺伝子クラスターが含まれています。[13] [14]エフラペプチンは、殺虫性および抗真菌性も持つミトコンドリアおよび原核生物のATPase阻害剤です。 [10]これらの代謝物が菌類の生態においてどのような役割を果たしているかについてはほとんどわかっていない。[10] 2011年にリンと同僚らはT.inflatumの粗抽出物を研究し、菌類が6つの新しい二次代謝物と4つの他のクラミドスポロール誘導体を生成することを発見した。[15]
病原性
Tolypocladium inflatum は主に土壌菌類であるが[13]、その有性生殖は昆虫やダニ類の害虫、特にカブトムシの幼虫やナミハダニの病原体として遭遇したことがある[10]。[13] [16] Hodge と同僚らは、この菌類はもともと昆虫病原体であったが、時間の経過とともに無性生殖で通性土壌腐生菌として生き残るように進化したのではないかと示唆した[ 10]。T. inflatum が線虫に影響を及ぼすことは示されていないが、研究者の Samson と Soares は、Tolypocladium種には線虫の代替宿主がいる可能性があるという仮説を立てた[10] 。 Tolypocladium inflatum は、多くの菌類の試験管内増殖を阻害する物質を生成することも示されている[17] 。 T. inflatum には、特定の真菌植物病原体が宿主に定着するのを阻害する能力もあるのではないかと示唆する人もいる。 [17]例えば、T. inflatumは菌根形成を阻害する小さいながらも有意な効果を示した。[17] さらに、T. inflatumの粗抽出物から単離された二次代謝物は、 A549（ヒト肺腺癌）、A375（ヒト悪性黒色腫）、MCF-7（ヒト乳癌）を含む8つのヒト腫瘍細胞株に対して中程度の細胞毒性を示した。[15]
医療用途
トリポクラジウム・インフラタムは、比較的細胞毒性のない、天然の11アミノ酸[18] 環状ペプチド[19]であるシクロスポリンA [13]を生成するため、バイオテクノロジーにおいて長い間関心を集めてきました。シクロスポリンは、自己免疫疾患の管理や臓器移植における拒絶反応の予防に使用される免疫抑制剤です。 [5]シクロスポリンAは、ヒトシクロフィリンAを標的とし、それに結合する作用があります。 [13]このシクロスポリンとシクロフィリンの結合はカルシニューリンを阻害し、ヒトの免疫系を効果的に阻害します。[13]カルシニューリンがなければ、活性化T細胞の核因子とTリンパ球のIL-2の転写調節因子の活性が阻害されます。[13]シクロスポリンAは、試験管内ヒト末梢血単核白血球の核形態を卵形から放射状に広がった小葉構造に大幅に変化させます。[18]アラニンラセマーゼの発現レベルは、 T. inflatumによるシクロスポリン産生レベルに影響します。[19]シクロスポリンAは、1970年代に臓器移植後の拒絶反応を軽減するために初めて医療用に導入されました。[20]この用途は、シクロスポリンがリンホカイン生合成を阻害する能力に基づいています。[20]シクロスポリンAには、抗炎症、抗真菌、抗寄生虫作用もあります。自己免疫疾患の治療薬として推奨されているほか、関節リウマチ、1型糖尿病、HIV-1の治療薬としても期待されています。[19]医薬品として使用されているにもかかわらず、シクロスポリンAは重大な腎毒性、心毒性、肝毒性を示す。[21] T.インフラタムが産生するシクロスポリンAを含む医薬品は、製薬会社ノバルティスの主力製品である。[5]
参考文献
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