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サ ル モ ネ ラ 属 の リ ン 脂 質 に つ い て

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Academic year: 2022

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(1)576. 851. 49:. 612. 397. 8. サ ル モ ネ ラ属 の リン脂 質 に つ い て 岡山大学医学部微 生物 学教室(主 任:俵. 赤. 塚. 和. 也. 金. 政. 泰. 弘. 吉. 岡. 智. 子. 俵. 寿. 太. 〔昭和45年6月19日. 目 Ⅰ. 緒. 寿太 郎教授). 郎. 受稿 〕. 次 Ⅲ. 実 験 成 績. 言. Ⅱ.実 験 材 料 及 び実 験方 法. 1.. 脂質の構成成分 の同定. 1.. 供試菌株. 2.. 脂質構成成分 の定量. 2.. 培養方 法. 3.. 脂 質 の構 成 脂 肪 酸 組 成 及 び定 量. 3.. リ ピ ド抽 出方 法. Ⅳ. 考. 察. 4.. リン脂 質 の 構 成 成 分 及 び定 量 法. Ⅴ. 結. 言. 脂 質 の 脂 肪 酸 組 成 及 び定 量 法. Ⅵ. 参考 文 献. 5.. 量 のCLよ Ⅰ. 緒. 言. りな る こ と を報 告 した.同. じグ ラ ム 陰. 性 菌 で あ る サ ル モ ネ ラ属 に つ い て はCmelik4)〜7),. 細 菌 脂 質 の 研 究 は,脂 質 の 分 離 分 析 技 術 の 進 歩 と. Grays8),等 が 報 告 して い る. CmelikはSal.. typhi4)6),. 共 に, 1955年 以 後 非 常 に広 範 に行 な わ れ て きた.細. Sal.ballerup5), Sal.paratyphi C6)等 につ い て リ ピ ド. 菌 の構 成 脂 質 は, 2.3の. 成 分 を 追 求 して い るが,リ. 例 外 を 除 くと,主. と して 複. ン脂 質 の構 成 成 分 な ど の. 合 脂 質 で あ る リン脂 質 よ り な る と考 え られ て い る.. 詳 細 な研 究 に ま で至 つ て い な い.し. す な わ ち グ ラム陰 性 菌 で は抽 出可 能 な 脂 質 の う ち80. 9)はSal. 〜90%ま. で が リン脂 質 で あ り,グ ラム 陽 性 菌 で も40. な 研究 を して お り,リ ン脂 質 はPF,. 〜70%の. リン脂 質 を含 ん で い る もの が 大 部 分 で あ る.. こ とを 述 ベ, PGの. 細 菌 リン脂 質 の 構 成 成 分 の 中 に は,細 菌 に特 有 な も の も存 在 す るが,そ. の大 半 は動 植 物 に普 遍 的 に存 在. す る リン脂 質 と そ の骨 格 を 一 にす る もの で あ る.た だ その 構 成 脂 肪 酸 に お い て はか な りの 特徴 が あ る. 細 菌 を グ ラ ム陰 性 菌 お よ び陽 性 菌 に大 別 し,そ の 構 成 リン脂 質 の面 か らみ る と,グ phosphatidyl. ethanolamine. そ の 他 にphosphatidyl diolipin (CL)等 PEの. (PE)が. 主 成 分 を な し,. glycerol (PG),少. が 含 ま れ るが,グ. 量 のCar. ラム 陽性菌 で は. 含 有 量 が非 常 に少 な い か,又. て い な い.そ の か わ りPGの CLな. ラム 陰 性 菌 で は,. は 全 く見 出 され. ア ミノ 酸 複 合 体 及 び. どが 大 量 に存 在 して い る.. cerolす な わ ちCLで にAmes10)は. か しMacfarlane. 菌 株 を使 つ て か な り詳 細 PGよ. りな る. 大 部 分 はDiphosphatidyl. gly. あ る こ と を 報 告 して い る.更. 同 じSal.. typhimuriumの. リン脂 質 の. 培 養 条 件 変 換 時 の 動 静 を 観 察 して い る. 以 上 の サ ル モ ネ ラ属 の 各 菌 は, Sal. typhiを て,あ. 除い. る動 物 に は チ フ ス性 疾 患 を 誘 起 す る が 人 に は. せ い ぜ い 腸 炎 を誘 発 す る に と ど ま る.サ ル モ ネ ラ属 のA群, phi A,. B群,. D群 の 代 表 菌株 で あ るsat.. Sal. paratyphi. B,. Sal. typhiは. paraty. 人 にチ フ. ス性 疾 患 を お こす 特 性 を 有 す る菌 株 で あ り,抗 原 構 造 的 に は勿 論,生 物 学 的 性 状 で 鑑 別 は可 能 で あ る. この よ うな特 殊 性 を もつ3菌 株 の リン脂 質 の 組 成 及 び脂 肪 酸組 成 につ い て 分 析 を 行 な う こ と は 意 義 あ る. グ ラ ム陰 性 菌 の 中 で もつ と も詳細 な 研 究 が な され て い るの は大 腸 菌 で あ り1)2),著 者 等3)もE. に お け る リ ン脂 質 は大 量 のPE,. .typhimuriumの. PG更. coli B. に か な りの. と考 え,ま. た三 菌 株 間 に 差異 が あ る か ど うか を検 討. す る こ と も考 慮 に入 れ て 実 験 を 行 な い,以 下 の 成 績 を 得 た..

(2) 278. 赤. Ⅱ. 1.. 和. (2:1. (Typhiと. 略),. Salmonella. Salmonella. paratyphi. 略),. typhi. paratyphi A B. (Para. H. (Para Bと. 略). を 供 試 し た. 2.. 培養 方法. 培 地 は 下 記 の 組 成 を 有 す る 半 合 成 培 地 を 用 い,モ ノ ー 培 養 管 で 振盪 培 養 を 行 な い 増 殖 曲 線 を 追 い な が らlate. 外3名. log phaseの. 菌 を 集 め,生. リ ビ ド抽 出 方 法. リ ピ ドの抽 出は 図 一1に 供試 菌株. Aと. 也. 3. 実験 材料及び実験方法. 当 教 室 保 存 の 標 準 株 で あ るSalmonella 901. 塚. 理 的 食 塩 水 で洗 條. v/v)で3回. 培 地 組 成(培. 4.. リ ン脂 質 の構 成 成 分 及 び 定 量 法. リ ン脂 質 の 構 成 成 分 の 検 討 は シ リカ ゲルG薄 層 ク ロ マ ト グ ラ フ 法(TLC)に. よ つ た.展. CHCl3‑MeOH‑H2O. 4v/v)又. (70:25:. MeOH‑7N・NH4OH. (65:35:5 v/v)を. また は二 次元TLCを 気 発色,ニ. 開溶 媒 は はCHCl3‑ 用 い,一 次. 行 な つ た.同 定 に は ヨウ素 蒸. ン ヒ ド リン 発 色, Dittmerの た各 成 分 の 定 量 は,ク. リ ン発 色12) ロ マ トプ レー. ト上 の 各 ス ポ ッ トを か き とつ て, Allen法 のKates. 地1l中). Na2HPO4・12aq…. …13.95(g). の変 法13)によ り発 色 させ680mμ. KH2PO4…. …2.10. つ た.. で比 色 定 量 を 行 な. NaCl……0.50. 5.. CaCl2……0.0146. 総 脂質 の 脂 肪 酸 組 成 は, HCl‑MeOH法14)で. MgSO4…. …0.000024. Poly‑peptone…. …5.O. Sod.. extract… lactate. (50%)…. メチ. 日立 ガ ス ク. ロ マ トグ ラ フ)に よ り観 察 し た.定 量 は ガ ス ク ロマ トグ ラ フ上 の 各 ピー クを三 角 法 で測 つ て,そ れ ぞ れ の%を 求 め た.. …1.O …5.0. 脂 質 の 脂 肪 酸 組 成 及 び 定量 法. ル 化 し,ガ ス ク ロマ トグ ラ フ(K53型. …0.22. FeCl2…. Yeast. 精. 製 し総 脂 質 を 得 た.. を 行 なつ た.ま. 後 実 験 に 供 し た.. 示 す 如 くCHCl3‑MeOH. 抽 出 を 行 な い, Folch法11)で. (ml). Figure‑1 Preparation of the lipidfraction.

(3) サル モ ネ ラ属 の リ ン脂 質 につ い て. Ⅲ. 1.. 実. 験. 成. 検 討 して 同定 を 行 な つ た. 績. 三 菌 間 に成 分 種 類 の 差 異 は 認 め られ な か つ た の で Typhiの. 脂質の構成成分 の同定. Typhi,. Para A及. 含 有 量 は,そ 11.4%で. びPara. Bの. 279. 各菌 の 総脂質 の. れ ぞ れ 乾 燥 菌 量 の11.6%,. 12.3%,. 各 菌 と も脂 質 の 含 有 量 は似 か よつ た値 を 得. た.. 脂 質 の み の ク ロマ トグ ラ ム を示 した.フ. ン トに上 つ た ス ポ ッ トは 中性 脂 肪 で あ り,そ の 他 の 極性 脂 質 は す べ て リン脂 質 よ りな る こ と が 判 つ た. 図‑2で. 明 ら か な如 く,大 量 のPE,. りの 量 のPG及. 脂 質 構 成 成 分 の検 討 は,二 次 元 シ リカゲ ルG‑TLC. phosphatidic acid (PA)が. の ク ロ マ トプ レー トの 各 ス ポ ッ トの 発 色 定 性 試 験, 及 び各 ス ポ ッ ト成 分 の 緩 和 な アル カ リ分 解(Dowson. て い る こ とが 判 つ た.. ー ク ロ マ トグ ラ フ ィ に よ り行 な つ た .勿 論,標. 準物. 質 及 び金 政 の得 て い る大 腸 菌 の 脂 質 構 成 成 分 と比 較. 2.. CL及. び微 量 のphosphatidyl. minorな. 分 解 法)15)に よ り得 られ た 脱 ア シル 水 溶 物 の ペ ー パ. ロ. びか な. serine (PS),. 認 め ら れ た.そ. の他 に. 成 分 は全 く見 られ ず か な り単 純 な組 成 を し. 脂質構成成 分の定量. 二 次 元TLCで. 展 開せ られ た 各 ス ポ ッ トを 数 枚 の. プ レー トよ りか き取 り, Katesの た結 果 を 表‑1に. 変 法で比色定 量 し. 示 す.. Table‑1Phospholipid composition of Sal.typhi, Sal,paratyphi A and Sal.paratyphi B.. 結 果 は リ ン定 量 に よ る成 績 で,約10%近. く存 在 す. る中 性 脂 質 を除 外 した 総 リ ン脂 質 中 の 各 成 分 の%で あ る.三 菌 種 と も75〜78%のPEを 脂質 の 大 部 分 はPEで Para Aで. は 数%で. す る. CLは を 得 た.そ Figure‑2 ram. Two‑dimensional of. typhi. total H. Solvent. first. (70/25/4,. were. revealed Dittmer. Phosphatidic. serine;. Salmonella. PE,. Phosphatidyl. あ る が, Para Bで. 何 れ の 菌 種 で も10%以 の 他PA. ン. PSの. は11%存. 在. 上 存 在 す る結 果. 少 量 を 認 め た が,何. れ. の 菌 種 の場 合 も極 微 量 で あ るの で 菌 相 互 で の 有 意 の 差 は考 え られ な か つ た.. system:. with. PA,. PG,. from. development, v/v);. CHCl3‑. second. CHCl3‑MeOH‑7N・NH4OH. Spots ing. phospholipid. chromatog. 901.. MeOH‑H2O ment,. thin‑layer. 含 有 し,リ. あ る こ とが 分 る. PGはTyphi,. develop. (65/35/5, by. charring. after. v/v). spray. 3.. 脂質 の 構 成 脂 肪 酸 組 成 及 び 定量. GLCに. よ る 脂 肪 酸 組 成 の 分 析 結 果 は 表‑2に. 示. す 如 くで あ つ た.三 菌 株 と も大 量 を 占め る脂 肪 酸 と して はG16,. C16:1, C18:1で あ り,こ. C17,. C14‑OH,. れ 以 外 にC14,. reagent. acid; Phoephatidyl glycerol;. PS,. Phosphatidyl ethanolamine;. CL,. Cardiolipin.. C18. C22及 び未 知 の 脂 肪 酸 が 僅 か. に認 め られ た.し. か しC19‑̲??̲す な わ ちLactobacillic. acidはPara. 痕 跡 程 度 に認 め られ た の み で 他. Bに. Table‑2 Fatty acid composition of Sal.typhi, Sal paratyphi A, Sal. paratyphi B and E. coli..

(4) 280. 赤. 塚. 和. の 菌 株 に は 認 め られ な か っ た.三 菌 株 間 の 差 異 と し て は有 意 な もの は 認め られ ず,強 Bに. お い てC16:1が. い て あ げれ ばPara. 少 な く,こ れ に 返 してC18:1が. の組 成 か ら比 較 検 討 す る と,酸. 考. 察. の 代 表 的 菌 種 で あ るPara. coli, Typhimuriumと. いて はCLの. A,. B群,. Para B及. び. 用 い た の は,人 に チ フス 性 疾 患 を お こす 菌 の 腸 内細 菌 と如 何 に異 な る か を. 性 リン 脂 質 で あ る. 量 にお い て 見 るべ き差 異 が あ る.三 菌. 和 は18〜21%の. 本 研 究 に おい て,サ ル モ ネ ラ属 の 中 のA群,. の リピ ド成 分 が,他. て い る)が 三 菌 種 に認 め ら れ な か つ た.各 構 成 成 分. 種 及 びE.. Ⅳ.. D群. 外3名. PGとCLの. や や 多 い 結 果 を得 た.. Typhiを. 也. も PG+CLの. 菌種 にお. 量 が他 に 比 して 多 く, PGの. 量が少な. い と い う点 は 注 目す べ き で あ る.と 有 す るCLの CLを. 総. 範 囲 内 に存 して い るが,三. くにE.. coliの. 量 に対 して,三 菌 種 で は2倍. 以上 の. 含 有 す る. Typhimuriumに. 比 べて もCLの. 量. は多 い こ とが 認 め られ る.こ の事 実 を 直 ち に人 のチ. 追 求 す る に あ る.他 の 腸 内細 菌 は腸 内 に と ど ま るの. フ ス性 疾 患 を 起 す 特 性 と結 びつ け る こ と は 出来 な い. に反 して,上 記3菌. が,腸 管 壁 を 通 過 す る性 質 と直 接 又 は 間 接 に関 連 性. は 腸 管 壁 を通 過 して 菌 血 症 を お. こ す特 徴 が あ る.. が あ る の で は な い か と の想 定 が な され 得 る.こ の 点. 所 で サ ル モ ネ ラ属 中 で リ ピ ド成 分 が最 も よ く研 究 され て い るの はSal.. typhimuriumで,こ. の もの は. は更 に追 及 す る必 要 が あ る と考 え て い る.更 に三 菌 種 間 の 差 異 で あ るが, Para Bが. 最 もE.. coliに 近. ネ ズ ミに チ フ ス 疾 患 を お こ す 菌 で あ る.古. くは. い リン脂 質 組 成 を 有 して い た.生 物 学 的性 状 か ら も. Macfarlane9)の. リン. Para BはE.. 研 究 が あ り,リ ピ ドの 約90%が. 脂 質 で あ り,そ の 中 の 大 部 分(84%)がPEで,残 りの 殆 ん ど はCLで Ames10)は. が,そ. あ る こ とを 報 告 し て い る.又. 非 常 に 詳 細 な 研 究 の 結 果,リ. ピ ドは 乾 燥. 差異 は認 め られ な か つ た が, Para Bが. 中性脂質 で. てC16が. 占 め,こ の うち10.4%が. あ り, 89.6%が. リン脂 質 で あ る と述 べ て い る.又 こ. CLで. 18%がPG,. 4.5%が. (Typhimuriumと. が75.5%,. CLが7.5%,. acidを 微 量 含 む 点 に お い てE.. PLが9.5%と. Ⅴ.. い う結 果. サ ル モ ネ ラ以 外 の腸 内細 菌 の 中 で は大 腸 菌 に つ い て の 研 究 が 最 も 多 く見 ら れ る. Law1),. Kanfer. の 報 告 が あ るが,本. に お け る実 験 方 法 はKanemasa3)の. &. 研究. 大腸菌脂質 にお. け る 研 究 と全 く同一 で あ る の で, Kanemasaが. 大腸. 結. 言. 901, Salmonella paratyphi A,. Salmonella paratyphi Bの. 三 菌 種 を 供 試 菌 と して,. 脂 質 を 抽 出 しそ の定 性 と定 量 及 び 脂 肪 酸 の 定 性 と定 量 を行 な い,そ. の結 果 をE.. typhimuriumと. 比 較 検 討 を行 な つ た.. (1). coli B及. びSalmonella. リン脂 質 の 成 分 は三 菌 種 に お い て 全 く同 様. 菌 につ い て 得 た 結 果 と比 較 考 察 す る の が 最 も妥 当 と. の成 分 で あ つ て, E. coli及 びSalmonella. 考 え る. Kanemasaの. riumと. 乾 燥 菌 量 の8.6%の %)が. 報 告 に よ れ ば3), E. リ ピ ドを 含 み,こ. リ ン脂質 で あ り,リ. 18.5%がPG,. 4.9%がCL,. よ り な つ て い る.更 リ ン脂 質 が4%あ. にE.. coli Bは. の大 部 分(96. ン脂 質 の68.1%がPE, 2.0%のPS及. びPA. coliで はUnknownの. の 物 質(山. (2). リン脂 質 の成 分 組 成 で は,三 菌 種 はE. coli. み, phosphatidyl. (3) coli. 殆 ん ど異 な る所 は な く,た だ 成 分 と して 認 め られ るUnknown. 上 等16)はBisphosphatidic. 物質が. 含有 量 が 多 く10〜13%を. 含. glycerolは これ に反 して 数‑11%,. を 含 有 す るの み で あつ た.. coliの リ ピ ド組 成 と 比 較 考 察 す る こ と に した.. E. coliでminorな. だ サ ル モ ネ ラ に は認 め られ な いUnknownの. に比 べ てcardiolipinの. る こ とが 認 め られ て い る16).従 つ. リン脂 質 の 構 成 成 分 の種 類 は 三 菌 種 と もE.. typhimu. 比 べ て み た場 合 も ほ ぼ同 一 組 成 で あ り,た. E. coliに は 認 め られ た.. て 本 研 究 で 得 られ た 実 験 結 果 をTyphimuriumとE.. 及 びTyphimuriumと. Bと. E. coli内 の 近 縁 性 が 認 め られ た.. Salmonella typhi H. Kanemasa3)等. coliの 脂 肪 酸 組 成 に. 略)で 実 験 を 行 な い, PE. を得 て い る.. Kennedy2),. 他菌 に比 し. 少 な く, C18:1が 多 く,又Lactobacillic. 近 い こ とが わ か り,こ の 点 に お い て もPara. あ る と述 べ て い る.著 者 等 は同 じ くSal. typh. imuriu. の点 と もよ く一 致 す る こ とが 判 つ た.. 更 に脂 肪 酸 組 成 で は三 菌 種 間 に特 筆 すべ き大 き な. 菌 量 の6.3%を. の リ ン脂 質 の う ち75%がPE,. coliに 最 も近 縁 で あ る と さ れ て い る. acidと 想定 し. 三 菌 株 間 の 間 で はSalmonella. はCardiolipinが. paratyphi B. 最 も少 な く, phosphatidyl. glycerol. が 最 も多 くて, E. coliの リン脂 質 組 成 に 最 も近 い 傾 向 を示 した. (4). 脂 質 構 成 脂 肪 酸 はC16,. C16:1, C18:1が 主 要.

(5) サ ル モ ネ ラ属 の リ ン脂 質 に つ い て. (本 研 究 の 要 旨は 昭 和43年11月,第21回. 脂 肪 酸 で あ り, E. coli.の そ れ と 大 差 は な か つ た. 特 にSalmonella. paratyphi. BはE.. 281. 日 本細 菌. 学 会 中 国 四 国 支 部 総 会に て発 表 した.). coliに 近 い 脂 肪. 酸 組 成 を 示 す こ と が わ か つ た.. Ⅵ.. 参. 考. 1) Law J.A.: Bacteriol. Proc.,1961, 929. 238, 1963, 2919. 3) Kanemasa Y., Y.Akamatsu & S.Nojima: Bio chem. Biopys, Acta, 144, 1967, 382.. Biol. Chem., 266, 1951, 497. 12) Dittmer J,G. & R. L. Lester: J. Lipid Res., 5, 1964, 126. 13) Kates M.,A. C Allison& A. T.James,: Biochem.. 4) CmelikS: Z.Physiol.Chem. 290, 1952, 146. CmelikS: Z.Physiol.Chem. 293, 1953, 222. CmetikS: Z.Physiol.Chem. 296,1954, 67. CmelikS: Z.Phyaiol.Chem. 299, 1955, 227. Gray G. M.: Biochem. Biopys.Acta, 65,1962,. Biopys. Acta, 48, 1961, 571. 14) StoffelW., F.Chu & E.H Athens, Jr: Anal, Chem., 31, 1959, 307. 15) Dowson R. M. C: Biochem.J. 75, 1960, 45. 16) Yamagami A., T. Yoshioka & Y. Kanemasa:. 135.. Jap. J. of Microbiology(in press). 9) MacfarlaneM. G: Biochem.J., 82, 1962A, 40.. Phospholipids. of. 献. 10) Awes G.F: J. of Bact.,95, 1968, 833. 11) Folch J.M. Lees & G. H. Sloane Stanley: J,. 2) Kanfer J.N. & E.P. Kenndy: J.Biol.Chem.,. 5) 6) 7) 8). 文. Salmonella. Group. By. Kazuya Tieko. AKATSUKA, YOSHIOKA. Yasuhiro and. Jutaro. KANEMASA, TAWARA. Department of Microbiology, Okayama University Medical School (Director: Prof. Jutaro TAWARA). Sal. typhi, Sal. paratyphi A and Sal. paratyphi B which are the representative strains of group D, A snd B of Salmonella group respectively, have special characteristics of induc ing typhoid fever in man. Their complex antigenic structures and biochemical characters are already well known. The authors studied the difference, if any, in the lipid components among these strains, while comparing with the lipid components of other Enterobacteria. 1. The ma_??_or components of phospholipid were found to be identical in all the three strains. Moreover, these were almost the same in E. coli and Sal. typhimurium, with an exception of a minor unknown component in E. coli. 2. Considering the composition of individual components, three strains contained a consi derable amount of cardiolipin (10-13% of total phospholipid). On the other hand, they contained phosphatidyl glycerol in several to 10%. 3. Among the three strains, Sal. paratyphi B tended to show the quautities of cardiolipin and phosphatidyl glycerol very similar to those in E. coli B. 4. The fatty acid composition of total lipids in these three strains did not differ so appreciably from that of E. coli. Main components of the fatty acid were palmitic, palmi toleic and oleic acids..

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