2.2.2 Other related El Tor hemolysin of Vibriospecies
Severse reports that other Vibriospecies such as V. mimicus, V. vulnificus, and V…….All Rights Reserved. fluvialisalsoはHlyAと共通の構造を持つヘモリシンを産生することが報告されている。 V. mimicuseの病原株は水様性下痢から赤痢様下痢まで様々な臨床症状を示す。 本菌はCT様エンテロトキシンや熱安定性エンテロトキシンなど多くの病原因子を産生し、一部の臨床株ではVm-TDHを原因因子としている。 しかし、ほとんどの臨床株はこれらの毒素を産生する能力を有していない。 また、熱安定性ヘモリシン/シトライシン（V. mimicushemolysin; VMH）は、最も一般的な病原性腸炎因子と考えられている。 実際、VMHはウサギの回腸ループに用量依存的にFAを誘導し、VMHに対する抗体は生きた細胞でのV. mimicusによる腸毒性を明らかに低下させた。 これらの結果は、VMHが本菌の病原性に強く関与していることを示している。 VMHの腸管毒性活性は、Ca2+依存性およびCyclic AMP依存性の両方のCl-分泌システムの活性化による腸管Cl-分泌に起因している可能性がある。 HlyAと同様に、VMHも孔を形成する毒素であることが示唆されている。 この毒素はウシ，ウサギ，ヒツジ，ヒト，マウスなど様々な哺乳類の赤血球をコロイド浸透圧的に破壊することができるが，ウマ赤血球に対して最も高い感受性を示す。
vmhAgeneがコードするVMHは83kDaであり，V. choleraeHlyAと82％の類似性があると予測される。 VMHはpro-VMHと呼ばれる80kDaの前駆体として分泌され、V. mimicusのトリプシン様プロテアーゼによってArg151とSer152の間のN末端プロペプチドが除去されて66kDaの成熟毒素に変換される。 VMHは、HlyAやプロトキシンがトリプシン、キモトリプシン、メタロプロテアーゼなどのプロテアーゼによって活性化されるのと同様に、2段階の反応によって処理される可能性があると推測されている。 成熟型VMHは、HlyAの50kDa変異体と同様に、V. mimicusのメタロプロテアーゼによってC末端から15kDaが除去され、51kDaのVMH（VMH51）に変換される。 VMH51は、赤血球膜への結合親和性を失ったため、ウマ赤血球に対する溶血活性をほとんど示さなかった。 しかし、VMH51はヒツジ赤血球膜に結合することができたが、その親和性はインタクトなVMHに比べて減少しており、このことはこの毒素がヒツジ赤血球膜中の他の成分と相互作用していることを示唆している。 VMHのC末端15kDaドメインは、HlyAのβ-prismレクチンドメインと機能的に類似していると考えられる。 V. fluvialisはEl Tor様ヘモリシンを分泌し、V. fluvialishemolysin (VFH) として設計され、様々な動物から赤血球を溶解することができる。 VFHは溶血活性に加えて、チャイニーズハムスター卵巣（CHO）細胞に対する細胞毒性および哺乳マウスにおける体液蓄積を誘発することができる。 精製したVFHは分子量63kDaで、そのN末端アミノ酸配列はV. choleraeのHlyAおよびV. mimicusのVMHと相同性を有している。 V. vulnificusは最初下腿潰瘍から分離され，腸炎ビブリオと誤って報告された． その後，乳糖発酵が陽性であるなど腸炎ビブリオとは異なる性質があることがわかり，V. vulnificusと呼ばれるようになった． V. vulnificusは，一次性敗血症と創傷感染症の2つの病態を引き起こす。 前者は致死率が高い（50％以上）のが特徴である。 一次性敗血症は、V. vulnificusに汚染された生の魚介類、特にカキなどの貝類の摂取によって引き起こされ、米国では魚介類関連の死因の95％がV. vulnificusによるものと報告されている（※1）。 敗血症患者の多くは肝硬変，肝炎，糖尿病などの基礎疾患を有しているため，V. vulnificus による敗血症は日和見感染と考えられている。 傷口の感染症は，浮腫，紅斑，壊死などの臨床症状を特徴とし，汚染された海水や海産物に暴露された後に発生する。 しかし，V. vulnificus感染による下痢などの消化器症状は非常にまれである． V. vulnificusはヘモリシンやプロテアーゼなどの様々な細胞外病原因子を産生する． V. vulnificusが分泌するヘモリシン（V. vulnificushemolysin, VVH）は、哺乳類細胞の標的膜に孔を形成する毒素である。 精製したVVHは、各種哺乳類の赤血球や、CHO細胞、マスト細胞、肺内皮細胞などの培養細胞に対して溶血活性を示す。 また、VVHはヒト血管内皮細胞株ECV304において、亜溶解量のヘモリシンがアポトーシスシグナル伝達経路を引き起こすこと、CHO細胞におけるアポトーシス活性にはVVHのオリゴマー化が不可欠であることが報告されている＜9614＞＜7162＞VH（VvhA）前駆体はvvhBgeneとオペロンを構成する構造遺伝子がコードする分子量51 kDaの分子であり、VVHはVhAとVvHBgeneの間に存在する。 vvhB遺伝子はvvhAの上流に存在し、18kDaのタンパク質VvhBをコードしている。 VvhA前駆体は、シグナルペプチド（20アミノ酸残基）、プレステムを含むサイトリジンドメイン（Gln1〜Arg318）、β-トレフォイルレクチン様ドメイン（His319〜Leu451）からなり（図1）、HlyA前駆体と比較してプロ領域とβ-プリズムレクチンドメインが欠如していることが特徴である。 VvhBの機能は不明であるが、HlyAのようにプロ領域が存在しない場合、シャペロンとして働く可能性がある。 この推測は、vvhBがない状態でVvhAをin vitroで発現させても、溶血活性が検出されないことからも支持される。 VVHはβ-prismレクチンドメインを欠くが、β-trefoilレクチンドメインはHlyAと異なり、グリセロール、N-アセチル-D-ガラクトサミン、N-アセチル-D-ラクトサミンに対する結合能を示した 。 実際、VVHはオリゴ糖であるメチル-β-シクロデキストリンとプレインキュベーションするとCHO細胞への結合能が低下し、細胞毒性作用が抑制されることがわかった。 HlyAと同様に、VVH単量体は細胞膜に結合してオリゴマーを形成すると考えられており、VVHのβ-trefoilレクチンドメインの結晶構造から、7量体の環状配列が明らかにされている . コレステロールはVVHの受容体であり、単量体から多量体への変換を促進することが強く示唆された。 また、β-トレフォイルレクチンドメインのThr438はコレステロールとの結合に関与していることが報告されている。 一方、サイトリジンドメインのPhe334は、2つのドメインの結合部付近に位置し、毒素単量体のオリゴマー化に必須であることが報告されている。 さらに、Leu451の変異により、膜結合能を低下させずに溶血活性を阻害することが示され、Leu451はオリゴマー形成に必須であることが示唆された。 最近、毒素が標的膜に結合するためには、アミノ酸Trp246の極性およびインドール環などの性質が必須であることを示す研究があった . VVHの機能や構造には若干の違いがあるが、VVHの溶血過程はHlyAとほぼ同様であると考えられる。 この毒素はVVHと同様にコレステロールに対して競合阻害を示し、赤血球を溶解することができる。 また、この毒素は組織培養のCHO、Caco-2、Atlantic menhaden肝細胞に対して細胞毒性を示す。
V. damselahは魚の取り扱い、海水や海獣への暴露、生の魚介類の摂取により傷口に感染することが報告されている。 本菌のヘモリシンは、ダムセリンと呼ばれるホスホリパーゼD活性を持つヘモリシンを除いて、他に存在しないと考えられてきた。 最近、本菌は新しい病原性プラスミドpPHDD1内にコードされたHlyA様ヘモリシンを有することが報告された。 この新しいHlyA様ヘモリシンの特徴はまだ明らかにされていないが、予測されるアミノ酸配列はV. choleraeのHlyAと69％の類似性を示し、βプリズム・レクチン様ドメインを欠いている（図1）
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