- 제1 저자: Holger Brüggemann
- 저널 : Front. Microbiol.(IF = 4.2)
결과
- Prosthetic Joint Infections와 Blood Cultures 배양된 균에서 S. saccharolyticus 가 발견되었다.
Misclassification of Previously Sequenced Strains Assigned to S. saccharolyticus
- 발견된 7종은 서로 98% 이상의 ANI를 가졌으며(strain spedific ANI는 97.9~ 100% ), 가까운 S. capitis, S. epidermidis와는 약 79.5%의 ANI를 보임. 이전에 S. saccharolyticus 로 명명된 3개의 서열은 S. capitis에 더 가까웠음
- S. saccharolyticus는 그게 두 개의 하위 그룹으로 나뉘었다. 그러나 전체 7 strain 모두 core genome분석에 사용되었다.
- 두 하위 그룹에 따라 accessory genome에서 차이를 보였다.
Genome Differences of S. saccharolyticus Compared to S. capitis and S. epidermidis
- Staphylococci에서 62%가 core genome, S. saccharolyticus 특이 CDS는 약 2,510개 중 221개
- 이 중에서 hyaluronate lyase 포함
Extensive Genome Decay in S. saccharolyticus
- S. capitis, S. epidermidis에 비해 유전자 크기가 크다 -> 이는 광범위한 유전자 붕괴를 나타냄
- S. capitis, S. epidermidis 에서는 완전했지만, S. saccharolyticus 에서 단편화된 301개 pseudogenes 존재
- 예를들어 biosynthesis of the staphylococcal 의 intercellular adhesin에 영향을 주는 ica gene의 경우, S. saccharolyticus 에서는 돌연변이로 인해 단편화됨
Hyaluronate Lyase Activity of S. saccharolyticus
- S. capitis and S. epidermidis에는 없지만 S. saccharolyticus 있는 것은 hyaluronate lyase/hyaluronidase (hysA)이다
- HysA protein은 799 개의 아미노산으로 이루어진 큰 단백질 외수송을 위한 N-terminal signal peptide이다
- hyaluronidase은 hyaluronic acid polymer의β-1,4 glycosidic 결합을 쪼갠다. 이는 S.aureus의 감염 초기단계에 중요한 인자로 알려져 있다
- 모든 S. saccharolyticus strain에서 hyaluronidase의 활성을 보임. 그러나 subclade1의 경우 2보다 더 강한 활성을 가짐
- clade1에서 urease activity 활성 -> pH increase에 중요
논의
- Urease는 the Gram-positive urinary tract pathogen S. saprophyticus 와 Helicobacter pylori같은 병원균의 독성 인자임
- 또한 pH 조정인자로서 arginine deiminase (ADI) pathway를 가지고 있는데, 이는 arginine을 ornithine으로 전환을 촉매 하며 NH3 및 ATP를 생성한다. 이 과정에 사용되는 arginine deiminase과 ornithine carbamoyltransferase는 혐기성 발효에서 배지의 산성화를 막고, 산성 조건에서 생장을 촉진한다.
- 모든 strain이 hyaluronidase activity을 가지는데, 이는 세포 외 matrix의 주요 다당류인 hyaluronic acid(히알루론산)를 분해한다. 이는 hysA 유전자에 의해 암호화된 hyaluronidase는 대부분의 S. aureus 균주에서 생산되며, 사람 관련 staphylococci 중에서 S. aureus만이 보유 중. 그러나 S. saccharolyticus의 HysA와 가장 가까운 동족체는 S. agnetis 및 S. hyicu(동물 병원체)에서 찾아볼 수 있다.
- 몇몇 아미노산 생합성 유전자는 stop codon의 이상으로 기능을 하지 않는다. 따라서 histidine, tryptophan, valine, leucine, isoleucine, methionine and proline을 포함한 여러 아미노산에 대해 영양요구성을 가진다고 예측 가능
- 그러나 SOD 유전자에는 큰 문제는 발견되지 않았음
- 추가로 잠재적인 면역체게 조절 단백질(antigens A (IsaA) and B (IsaB)) 도 발견됨
- 그러나 PSM 유전자는 발견되지 않았으며, agrBDCA가 포함되어 있고, SrrAB sys과 같은 쿼럼 감지 시스템도 발견되었다.
- SrrAB sys 저산소 상태에서 스트레스 반응을 조정, 이는 S.aureus 의 생존에 필수적임.
- S. saccharolyticus 의 혐기성 조건에 대한 의존성을 높은 독성을 의미함으로, 인간 조직에 침입하고 의료 기기에 군집화하는 능력에 영향을 미친다고 가정할 수 있음
- S. saccharolyticus 의 16S rRNA서열을 이용하여 metagenome에서 일치한 서열을 보면 "uncultured bacterium" 나 "Staphylococcus sp."로 분류되어 있음
