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- 출처: https://microbenotes.com/staphylococcus-capitis/
- 작성자: Anupama Sapkota
Staphylococcus capitis- An Overview - Microbe Notes
Staphylococcus capitis is a Gram-positive, coagulase-negative coccus, present as a part of the human normal flora.
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Staphylococcus capitis은 Gram-positive, coagulase-negative coccus, 사람의 두피와 얼굴에 풍부하게 존재하는 공생균이다
- coagulase-negative Staphylococci
- 운동성이 없고, 포자를 형성하지 않으며, 조건부 혐기성
- Capitis는 머리를 의미하는 라틴어 Caput에서 유래
- S. capitis 는 S. capitis subsp. capitis와 S. capitis subsp. ureolyticus 아종
- S. capitis subsp. capitis and S. capitis subsp. ureolyticus 둘 다 인제의 정상 종균으로 머리주위에서 존재
- 1975년 Kloos와 Schleifer에 의해 인간 피부에서 분리
- Staphylococcus capitis 심내막염, 요로감염 및 카테터 관련 균혈증과 같은 biofilm관련 감염과 연관, 신생아 패혈증 사례의 최대 20%를 유발
Virulence factors of Staphylococcus capitis
Coagulase-negative Staphylococci은 일반적으로 대부분의 독성을 띄는 Staphylococcal species 보다 독성이 낮다. 그러나 S. capitis 는 몇몇 biofilm생성, 면역 회피에 중요한 요인을 암호화한다. 게다가, S. capitis 는 bacteriocin 역할을 하는 endopeptidase 와도 연관되어 있다. 이러한 독성인자는 숙주의 면역시스템으로부터 보호하고, 다른 미생물로부터 저항성에 기여한다.
1. Biofilm formation
- 부착 후, Stahpylococci의 biofilm은 종 간의 세포부착을 촉진하는 poly-N-acetlyglucosamine (PNAG) homopolymer의 생산에 의해 발생
- PNAG의 생산은 S. capitis 의 유전자에서 ica유전자 좌에 위치
- S. capitis 의 plasmin-sensitive 단백질인 Pls 이 세포 간 상호작용을 촉진하고, 세포 축적과정을 통한 생물막을 형성한다. Pls는 S. epidermidis 축적 관련 단백질( accumulation-associated protein;Aap)와 유사한 도메인 구조 및 서열의 상동성을 공유하는 것으로 간주
- 단백질, 탄수화물, teichoic acids 및 DNA 는 모두 staphylococcal biofilms을 구성하는 것으로 나타났으며, 따라서 생물막 성장 4단계, 즉 부착, 축적, 성숙 및 분산에 관여하는 다양한 생물막 관련 유전자 및 오페론이 S. capitis 에서도 확인됨
- Biofilm의 발달은 깊게 위치된 세포가 항생제 및 숙주의 자연면역에 대한 저항성을 높인다.
2. Poly-γ-glutamic acid
- cap operon을 코딩하는 유전자도 S. capitis 에서 관찰되었며, 이는 두 번째 exopolysaccharide, poly-γ-glutamic acid (PGA) 생산을 매개
- PGA 는 병원체의 숙주 AMP에 저항하고, phagocytosis에 대한 감수성 감소에 필수
3. Endopeptidase ALE-1
- Endopeptidase ALE-1 은 25-kDa크기의 아연을 함유한 금속펩티데이스(metallopeptidase) 이며, 면역을 담당하는 plasmid에 의해 인코딩 된다.
- Endopeptidase는 preproenzyme로 합성되고, N-terminal leader 서열은 분비 과정에서 제거되며, 동시에 N 말단에 위치한 15개의 propeptides 반복 부위는 extracellular cysteine peptidase에 의해 쪼개지면서 활성화
- 이는 (heat-labile ) 단백질인 Class IIIa staphylococcins을 형성
- Endopeptidase는 다양한 미생물의 peptidoglycan에서 발견되는 glycine-glycine bonds을 가수분해하는 향미생물적 특성을 가짐
4. Phenol-soluble Modulins and Exoproteins
- Phenol-soluble modulins (PSM) 은 S. capitis의 병원성에 기여하는 양친매성(amphipathic) 단백질
- PSMs 은 염증성이며, biofilm형성이 기여하고 심지어 항미생물 활성을 가지는 세포용해(cytolytic) 기능을 가짐
- S. capitis 은 또한 biofilm형성에 기여하는 ClpP 같은 proteases을포함하는 exoproteins과 , 숙주 AMP를 분해하는 SepA나 hemolysins, lipases, and esterases를 암호화
- 이러한 단백질은 면역회피, 군집화 및 지속성을 야기할 가능성이 높음
Pathogenesis of Staphylococcus capitis
S. capitis 는 공생균으로 질병을 일으키는 경우가 거의 없다. 그러나 면역 체계가 손상된 사람의 병원 감염과 관련 있다. 다양한 단백질, surface-associated adhesins이나 extracellular proteins 이 함께 작용하며, 감염을 유발하는 독성인자로 알려져 있다. ㅈ정확한 메커니즘은 알려져 있지 않지만, S. epidermidis 와 S. lugdunensis 가 속하는 coagulase-negative Staphylococcal species와 비슷할 것이라고 추정된다.
1. Attachment/ Adhesin/ Colonization
- 숙주세포에 부착
- SdrF, SdrG, and SdrH 같은 Cell-surface adhesins 은 숙주세포의 fibrinogen 에 부착할 수 있는 fibrinogen부착 분자
- valve implants and catheters에서는 기기의 표면이 S. capitis 가 부착된 후 숙주유래 plasma proteins, extracellular matrix proteins, and coagulation products (platelets and thrombin)로 뒤덮임
- Wall teichoic acid는 흡착된 fibronectin과 결합하며, S. capitis의 초기접착을 향상
- 초기 부착 후에는 분자 특이적인 adhesins 가 강화되는 비가역적 부착이 따름
- 게다가, atlL gene을 암호화하는 autolysin (자가 용해 효소)은 세포 분리, biofilm형성에 기여하는 stress-induced autolysis에 관여
- 유기체에서 생성된 exopolysaccharide 인 Poly-γ-glutamic acid가 대식세포에 에 결합하여, 면역세포와 대식작용에 대한 감수성을 감소
