WO2017168743A1 - 微生物の識別方法 - Google Patents

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Definitions

  • Non-patent Document 1 In the genus Listeria, 18 bacterial species have been discovered so far (Non-patent Document 1), among which 8 species discovered in the 1960s and 1980s (L. monocytogenes (L. monocytogenes)) L. innocua, L. welshimeri, L. ⁇ ⁇ ⁇ seeligeri, L. ivanovii, L. grayi, L. marthii ), And L. rocourtiae) have been reported as a conventional species (Non-Patent Documents 2 and 3). According to it, Listeria monocytogenes and L.
  • the above-mentioned microorganism identification method is carried out by using Listeria monocytogenes, L. innocua, L. welshimeri, and L. welshimeri. (L. seeligeri), L. ivanovii, L. grayi, and L. rocourtiae.
  • the calculated mass obtained by translating the base sequence of each marker protein into the amino acid sequence and the mass-to-charge ratio detected by actual measurement are compared. It is desirable to sort them.
  • the base sequence of the marker protein can be determined by sequencing, or can be obtained from a public database such as NCBI (National Center for Biotechnology Information) database.
  • NCBI National Center for Biotechnology Information
  • the classification is performed. It outputs to the display part 23 as a classification
  • the species is a bacterium belonging to the genus Listeria and the species is unknown (Yes in step S104)
  • the process proceeds to the identification process by the lower classification determination program 35.
  • the genus / species determination program using the mass spectrum may be used, and the process proceeds to the lower classification determination program 35.
  • ribosomal protein L18 was able to detect a clear peak in MALDI-TOF MS measurement, and a unique mass shift was observed in Listeria serigeri. Therefore, the ribosomal protein L18 may be used as a marker protein for distinguishing Listeria sirigueri.

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Abstract

リステリア属の菌種を再現性よく、また迅速に識別することのできるマーカータンパク質を選定し、これを用いた微生物の識別方法を提供する。本発明に係る微生物の識別方法は、微生物を含む試料を質量分析してマススペクトルを得るステップと、前記マススペクトルから、マーカータンパク質由来のピークの質量電荷比m/zを読み取る読取ステップと、前記質量電荷比m/zに基づいて前記試料に含まれる微生物がリステリア菌のいずれの菌種を含むかを識別する識別ステップとを有し、前記マーカータンパク質として17種類のリボソームタンパク質L3、L4、L23、L2、L24、L6、L18、S5、L15、S13、S11、L10、L21、L13、S9、L31、およびS16のうち少なくとも一つを用いることを特徴し、前記17種類のうち特に8種類のリボソームタンパク質L24、L6、L18、L15、S9、L31、およびS16の少なくとも一つを用いることを特徴とする。

Description

微生物の識別方法
 本発明は、質量分析を利用した微生物の識別方法に関する。
 従来、微生物の種類を識別する手法の1つとしてDNA塩基配列に基づく相同性解析が知られており、微生物の分類・同定等に広く用いられている(例えば、特許文献1を参照)。この手法では、まず、被検微生物からDNAを抽出してrRNA遺伝子等の全生物に高い保存性で存在している領域のDNA塩基配列を決定する。次に、このDNA塩基配列を用いて、既知微生物のDNA塩基配列データを多数収録したデータベースを検索し、前記被検微生物のDNA塩基配列と高い類似性を示す塩基配列を選出する。そして、該塩基配列が由来する生物種を、前記被検微生物と同一種又は近縁種であると判定する。
 しかしながら、こうしたDNA塩基配列を利用した手法では、被検微生物からのDNA抽出やDNA塩基配列の決定などに比較的長い時間を要するため、迅速な微生物同定を行うのが困難であるという問題があった。
 そこで、近年では被検微生物を質量分析して得られたマススペクトルパターンに基づいて微生物同定を行う手法が用いられるようになりつつある。質量分析によれば、ごく微量の微生物試料を用いて短時間で分析結果を得ることができ、且つ多検体の連続分析も容易であるため、簡便且つ迅速な微生物同定が可能となる。この手法では、まず、被検微生物から抽出したタンパク質を含む溶液や被検微生物の懸濁液等をMALDI-MS(マトリックス支援レーザ脱離イオン化質量分析)等のソフトなイオン化法を用いた質量分析装置によって分析する。なお「ソフトな」イオン化法とは、高分子量化合物の分解を生じにくいイオン化法をいう。そして、得られたマススペクトルパターンを、予めデータベースに多数収録された既知微生物のマススペクトルパターンと照合することにより、被検微生物の同定を行う。こうした手法はマススペクトルパターンを各微生物に特異的な情報(すなわち指紋)として利用するため、フィンガープリント法と呼ばれている。
 しかし、上述の質量分析を用いたフィンガープリント法による微生物同定では、属レベルや比較的遠縁の種レベルでの同定は可能であっても、近縁種間の識別や種より下位の分類レベルである亜種、病原型、又は株等のレベルでの識別は一般に困難とされている。更に、フィンガープリント法では、マススペクトル上に現れる各ピークの一つ一つが何のタンパク質に由来するかが特定されておらず、同定の理論的根拠や信頼性の点に課題を有していた。そこで、この課題を解消するため、微生物菌体を質量分析して得られるピークの約半分がリボソームタンパク質由来であることを利用し、質量分析で得られるピークの質量電荷比を、リボソームタンパク質遺伝子の塩基配列情報を翻訳したアミノ酸配列から推測される計算質量と関連づけることで該ピークの由来となるタンパク質の種類を帰属する手法が開発されている(特許文献2、3参照)。この手法によれば、質量分析を用いて理論的根拠に基づいた信頼性の高い微生物同定を行うことが可能となる。
 但し、微生物の分類レベル(科、属、種、亜種、病原型、血清型、株など)によって質量に違いが出るピークは異なるため、例えば、病原型や株レベルでの識別を再現性よく行うためには、同定対象とする病原型や株レベルでの識別に利用可能なマーカーピークを選択することが必要となる。例えばPseudomonas putidaおよびその類縁細胞を同定・識別する場合のマーカータンパク質としては、23種類のリボソームサブユニットタンパク質(L5、L13、L14、L15、L18、L19、L20、L22、L23、L24、L28、L30、L35、L36、S7、S8、S10、S13、S14、S17、S19、S20、およびS21)が利用可能であることが報告されている(特許文献2)。
特開2006-191922号公報 特開2007-316063号公報 特開2013-085517号公報
List of prokaryotic names with standing in nomenclature,[平成27年9月18日検索],インターネット<URL:http://www.bacterio.net/> BMC Genomics 2010, 11, 688 JMM Case Reports, 2014, DOI 10.1099/jmmcr.0.003103 Microbes Infect 2007, 9, 1236-1243 Int J med Microbiol, 2011, 301, 79-96 Appl Environ Micribiol, 2008, 74, 7629-7642 Int J Food Microbiol 2001, 65:55?62 J Clin Microbiol 2003, 41:757?762 PLoS Pathog 2008, 4:e1000146 Vet Microbiol, 2003, 92, 351?362. Appl Environ Micribiol, 2008, 74, 5402-5407 J Clin Microbiol. 2012, 50, 2702-2707 Int J Food Microbiol. 2015, 202, 1-9 J Clin Microbiol. 2014, 52, 2371-2379 J Clin Microbiol. 2004, 42, 3819-3822
 ところで、食中毒の原因菌の一つにリステリア・モノサイトゲネス(Listeria monocytogenes、以下、「Listeria」は「L.」と略す。)が知られている。リステリア・モノサイトゲネスは、グラム陽性細菌のリステリア属に属する細菌であり、低温(4℃)での増殖能、および耐塩性を有するといった特徴がある。
 リステリア属は、これまでに18の菌種が発見されており(非特許文献1)、なかでも1960年代から1980年代に発見された8種(リステリア・モノサイトゲネス(L. monocytogenes)、リステリア・イノキュア(L. innocua)、リステリア・ウェルシメリ(L. welshimeri)、リステリア・シーリゲリ(L. seeligeri)、リステリア・イバノビイ(L. ivanovii)、リステリア・グレイ(L. grayi)、リステリア・マルシイ(L. marthii)、およびリステリア・ロコルチア(L. rocourtiae))は従来種として多数の知見が報告されている(非特許文献2、3)。それによると、 リステリア・モノサイトゲネスおよびリステリア・イバノビイは動物に病原性を有し、特に、リステリア・モノサイトゲネスは、しばしば食肉や乳製品、野菜などの身近な非加熱喫食調理済み食品(Ready-to-eat 食品)を介してヒトに感染し、食中毒の集団発生(アウトブレイク)を引き起こすことが報告されている。しかも、妊婦、新生児、高齢者、およびエイズ、がん、臓器移植患者等の免疫不全者がリステリア・モノサイトゲネスに感染すると、敗血症や髄膜炎等、重篤な症状のリステリア症を引き起こし、死に至る場合もある。さらに、近年では、リステリア・イノキュアの感染患者がリステリア症を発症した例も報告されている(非特許文献3)。
 リステリア・モノサイトゲネスは13の血清型(1/2a、1/2b、1/2c、3a、3b、3c、4a、4ab、4b、4c、4d、4e、7)が知られており、集団発生事例では血清型4bが最も多く、血清型1/2bおよび血清型1/2aが含まれることも報告されている(非特許文献4)。また、リステリア・モノサイトゲネスは遺伝的に4つの進化系統(ラインエージI、II、IIIおよびIV)に分類することができる(非特許文献5)。ラインエージIおよびIIには、それぞれ感染したヒトから単離されることが多い血清型が属しており、具体的にはラインエージIには血清型1/2b、3b、4b、4d、4eが、ラインエージIIには血清型1/2a、1/2c、3a、3cが属している。一方、ラインエージIIIには血清型4a、4c が属している。ラインエージIVは近年提唱された分類であり、血清型4a、4b、4cがIVに属する場合があることが報告されている(非特許文献6)。ラインエージIIIおよびIVはヒトからの単離例が少なく、主に反芻動物から検出される。
 このため、リステリア菌の中でもリステリア・モノサイトゲネスはヒトに危害を与える食中毒細菌として食品分野ならびに医療分野で管理する必要があり、その迅速な検出方法ならびに同定識別技術の開発が望まれている。
 これまでに、リステリア属ならびにリステリア・モノサイトゲネスの血清型を識別する方法として、パルスフィールドゲル電気泳動法(非特許文献7)、マルチローカスシーケンスタイピング法(非特許文献8、9)、マイクロアレイ法(非特許文献10)等が報告されている。しかしながら、これらの手法はいずれも煩雑な操作が必要であり、時間がかかるという問題がある。
 一方、臨床分野および食品分野において、近年、マトリックス支援レーザ脱離イオン化法飛行時間型質量分析法(MALDI-TOF MS)を用いた微生物同定技術が急速に広がりつつある。これは、ごく微量の微生物試料を用いて得られたマススペクトルパターンに基づいて微生物同定を行う手法であり、短時間で分析結果を得ることができる。しかも、多検体の連続分析も容易なため、簡便且つ迅速な微生物同定が可能である。
 そのため、これまでも複数の研究グループによりMALDI-TOF MSを用いたリステリア菌の識別が試みられてきた(非特許文献11~14)。例えば非特許文献10では、検出されたすべての質量ピークを既存データベースとパターンマッチングし、そのスコアを算出することにより、リステリア・モノサイトゲネス、リステリア・イノキュア、リステリア・ウェルシメリ、リステリア・イバノビイ、およびリステリア・シーリゲリを識別したとの報告がなされている。また、特定の質量ピーク(質量電荷比[m/z] 5590および11179)が検出されることを指標(バイオマーカー)として、リステリア・モノサイトゲネスの血清型4aと血清型4cを区別している。
 一方で、非特許文献12によれば、リステリア属の6種類の菌種は属レベルでの識別が限界であり、リステリア・グレイのみ種の同定が可能である。また、非特許文献14では、5つの検出質量のピーク(m/z 5594.85, 6184.39, 11871.31, 5601.21, 11199.33)をバイオマーカーとして、リステリア・モノサイトゲネスを血清型1/2aと血清型1/2bおよび4bのグループに識別したことが報告されている。
 このように、MALDI-TOF MSによるリステリア菌の菌種ならびリステリア・モノサイトゲネスの血清型の識別に関して複数の報告があるものの、マススペクトル上に現れる各ピークやバイオマーカーピークの一つ一つが何のタンパク質に由来するかが特定されておらず、同定識別の理論的根拠や信頼性に乏しい。また、研究グループによって同定識別の結果が異なっており、一定の見解が得られていない。つまり、リステリア菌の菌種ならび血清型識別に好適に利用可能な信頼性の高いマーカータンパク質は未だ確立されていないのが現状である。
 本発明は上記の点に鑑みて成されたものであり、その目的とするところは、リステリア属の菌種を再現性よく、また迅速に識別することのできるマーカータンパク質を選定し、これを用いた微生物の識別方法を提供することにある。
 本発明者は鋭意検討を重ねた結果、質量分析によって試料に含まれるリステリア菌を識別するためのマーカータンパク質として17種類のリボソームタンパク質L3、L4、L23、L2、L24、L6、L18、S5、L15、S13、S11、L10、L21、L13、S9、L31、およびS16の少なくとも一つを用いることによりリステリア菌の識別が可能であること、これらの中でも特に8種類のリボソームタンパク質L24、L6、L18、L15、S11、S9、L31およびS16の少なくとも一つを用いることにより再現性よく、且つ迅速にリステリア菌の識別が可能であることを発見し、本発明に至った。
 すなわち、上記課題を解決するために成された本発明に係る微生物の識別方法は、
 a)微生物を含む試料を質量分析してマススペクトルを得るステップと、
 b)前記マススペクトルから、マーカータンパク質由来のピークの質量電荷比m/zを読み取る読取ステップと、
 c)前記質量電荷比m/zに基づいて前記試料に含まれる微生物がリステリア菌のいずれの菌種を含むかを識別する識別ステップと
 を有し、
 前記マーカータンパク質として17種類のリボソームタンパク質L3、L4、L23、L2、L24、L6、L18、S5、L15、S13、S11、L10、L21、L13、S9、L31、およびS16のうち少なくとも一つを用いることを特徴とする。
 特に上記微生物の識別方法においては、前記17種類のリボソームタンパク質のうち8種類のリボソームタンパク質L24、L6、L18、L15、S9、L31、およびS16の少なくとも一つを用いることが好ましい。
 上記微生物の識別方法は、微生物に含まれるリステリア菌の菌種が、リステリア・モノサイトゲネス(L.monocytogenes)、リステリア・イノキュア(L.innocua)、リステリア・ウェルシメリ(L.welshimeri)、リステリア・シーリゲリ(L.seeligeri)、リステリア・イバノビイ(L.ivanovii)、リステリア・グレイ(L.grayi)、およびリステリア・ロコルチア(L.rocourtiae)のいずれかであることを識別する方法として好適である。
 具体的には、前記識別ステップは、少なくとも、リボソームタンパク質L15、S11、およびS9のそれぞれに由来するピークの質量電荷比m/z、又はリボソームタンパク質L24、L6、L18、およびS9のそれぞれに由来するピークの質量電荷比m/z、又はリボソームタンパク質S11、S9、L31、およびS16のそれぞれに由来するピークの質量電荷比m/z、又はリボソームタンパク質L18、S9、L31、およびS16のそれぞれに由来するピークの質量電荷比m/z、又はリボソームタンパク質L18、L15、およびS9のそれぞれに由来するピークの質量電荷比m/z、又はリボソームタンパク質L24、L6、S11、およびS9のそれぞれに由来するピークの質量電荷比m/zに基づいて、前記微生物にリステリア・モノサイトゲネスが含まれるか否かを識別する。
 前記識別ステップは、前記微生物にリステリア・モノサイトゲネスが含まれると識別したとき、さらに、リボソームタンパク質S9に由来するピークの質量電荷比m/zと、リボソームタンパク質L24およびL6の少なくとも一方に由来するピークの質量電荷比m/zとに基づいて、該リステリア・モノサイトゲネスのラインエージを識別する。
 また、前記識別ステップは、少なくとも、リボソームタンパク質S16に由来するピークの質量電荷比、又はリボソームタンパク質L15およびL31のそれぞれに由来するピークの質量電荷比に基づいて、前記微生物にリステリア・イノキュアが含まれるか否かを識別する。そして、前記微生物にリステリア・イノキュアが含まれると識別したとき、前記識別ステップは、さらに、少なくとも、リボソームタンパク質L18に由来するピークの質量電荷比m/zに基づいて、該リステリア・イノキュアの菌株を特定する。
 また、前記識別ステップは、少なくとも、リボソームタンパク質L18、S16のそれぞれに由来するピークの質量電荷比m/z、又はリボソームタンパク質L18、L31のそれぞれに由来するピークの質量電荷比m/zに基づいて、前記微生物に、リボソームタンパク質の質量電荷比のパターンが、リステリア・イノキュアのタイプストレイン(基準株)と類似するグループである菌株が含まれるか否かを識別する。
 さらに、前記識別ステップは、少なくとも、リボソームタンパク質L18、S16のそれぞれに由来するピークの質量電荷比m/z、又はリボソームタンパク質L18、L31のそれぞれに由来するピークの質量電荷比m/zに基づいて、前記微生物に含まれる菌株を、リボソームタンパク質の質量電荷比のパターンが、リステリア・イノキュアのタイプストレインと類似するグループ又は非類似のグループに分類する。
 また、前記識別ステップは、少なくとも、リボソームタンパク質S9およびL31に由来するピークの質量電荷比に基づいて、前記微生物にリステリア・イバノビイが含まれるか否かを識別する。
 さらに、前記識別ステップは、前記微生物にリステリア・イバノビイが含まれることを識別したとき、さらに、少なくとも、リボソームタンパク質L18に由来するピークの質量電荷比m/z、又はリボソームタンパク質L15に由来するピークの質量電荷比m/zに基づいて、該リステリア・イバノビイの亜種を識別する。
 そして、前記識別ステップは、少なくとも、リボソームタンパク質L15に由来するピークの質量電荷比m/z、又はリボソームタンパク質L18、L31のそれぞれに由来するピークの質量電荷比m/zに基づいて、前記微生物にリステリア・イバノビイの亜種であるイバノビイ イバノビイ(L.ivanovii ivanovii)が含まれるか否かを識別し、少なくとも、リボソームタンパク質L18、S9、L31のそれぞれに由来するピークの質量電荷比m/z、又はリボソームタンパク質L15、S11、L31のそれぞれに由来するピークの質量電荷比m/z、又はリボソームタンパク質L15、S9、L31のそれぞれに由来するピークの質量電荷比m/z、又はリボソームタンパク質L18、S11、L31のそれぞれに由来するピークの質量電荷比m/zに基づいて、前記微生物にリステリア・イバノビイの亜種であるイバノビイ ロンジネンシス(L.ivanovii londiniensis)が含まれるか否かを識別する。
 また、前記識別ステップは、リボソームタンパク質S9に由来するピークの質量電荷比m/zと、L18、S11のうちの少なくとも一つに由来するピークの質量電荷比m/zとに基づいて、前記微生物にリステリア・シーリゲリが含まれるか否かを識別する。
 前記識別ステップは、前記微生物にリステリア・シーリゲリが含まれると識別したとき、さらに、少なくとも、リボソームタンパク質S9に由来するピークの質量電荷比m/zに基づいて、該リステリア・シーリゲリの菌株を特定する。
 前記識別ステップは、少なくとも、リボソームタンパク質S9に由来するピークの質量電荷比m/z、および、リボソームタンパク質L24、L18、L15、S11、L31のうちの少なくとも一つに由来するピークの質量電荷比m/zと、に基づいて、前記微生物に、リボソームタンパク質の質量電荷比のパターンが、リステリア・シーリゲリの、タイプストレインと類似するグループである菌株が含まれるか否かを識別する。
 前記識別ステップは、少なくとも、リボソームタンパク質S9、L18のそれぞれに由来するピークの質量電荷比m/z、又はリボソームタンパク質S9、S11のそれぞれに由来するピークの質量電荷比m/zに基づいて、前記微生物に含まれる菌株を、リボソームタンパク質の質量電荷比のパターンが、リステリア・シーリゲリのタイプストレインと類似するグループ又は非類似のグループに分類する。
 さらに、前記識別ステップは、少なくとも、リボソームタンパク質S11に由来するピークの質量電荷比m/z、又はリボソームタンパク質L18、S9のそれぞれに由来するピークの質量電荷比m/zに基づいて、前記微生物にリステリア・ウェルシメリが含まれるか否かを識別する。
 また、前記識別ステップは、リボソームタンパク質L6、L15、S11、S9、L31、S16のうちの少なくとも1つに由来するピークの質量電荷比m/zに基づいて、前記微生物に含まれるリステリア菌の菌種がリステリア・グレイであるかリステリア・ロコルチアであるかを識別する。
 また、上記の本発明に係る微生物の識別方法では、
 前記識別ステップは、少なくとも、リボソームタンパク質L24、L18、S9、L31のそれぞれに由来するピークの質量電荷比m/zとマーカータンパク質L6、L15、S11のいずれかに由来するピークの質量電荷比m/z、又はリボソームタンパク質L24、L18、S9、S16のそれぞれに由来するピークの質量電荷比m/zとマーカータンパク質L6、L15、S11のいずれかに由来するピークの質量電荷比m/zを指標とするクラスター解析を用いて、前記試料に含まれる微生物が、リステリア菌のいずれの菌種を含むかを識別するようにすると良く、とくに8種類のマーカータンパク質(L24、L18、S9、L31、S16、L6、L15、S11)に由来するピークの質量電荷比m/zの全てを指標とするクラスター解析を用いると、前記試料に含まれる微生物が、リステリア菌のいずれの菌種であるかを精度良く識別することができる。
 この場合、前記クラスター解析による識別結果を表すデンドログラムを作成するステップを、さらに有することが好ましい。
 上記本発明に係る微生物の識別方法では、リステリア属の菌種に特有な変異を示すリボソームタンパク質をマーカータンパク質として用いたため、リステリア属の菌種を再現性よく、且つ迅速に識別することができる。
 また、リステリア属の菌種に特有な変異を示すリボソームタンパク質をマーカータンパク質として用い、マススペクトル上におけるマーカータンパク質由来のピークの質量電荷比m/zを指標としてクラスター解析を行うことにより、複数の試料に含まれるリステリア属の細菌の識別を一括で行うことができる。
本発明に係る微生物の識別方法に用いられる微生物識別システムの要部を示す構成図。 本発明に係る微生物の識別方法の手順の一例を示すフローチャート。 実施例で使用したリステリア属の菌種名および菌株名の一覧を示す図。 実施例で使用したプライマーの一覧を示す図。 各アミノ酸の質量を示す図。 実施例で使用したリステリア・モノサイトゲネスの菌株における各タンパク質の理論質量値の一覧を示す図。 実施例で使用した菌株における各リボソームタンパク質の実測値の帰属の一覧を示す図。 図7Aにおける帰属番号と各リボソームタンパク質の理論質量値との関係を示す図。 実施例で使用したリステリア属の種における各タンパク質の理論質量値の一覧を示す図。 MALDI-TOF MS測定により得られたチャート(その1)。 MALDI-TOF MS測定により得られたチャート(その2)。 SARAMISに基づく解析結果。 MALDI-TOF MS測定により得られたピークチャート(その1)。 MALDI-TOF MS測定により得られたピークチャート(その2)。 8種類のリボソームタンパク質の実測値による帰属結果。 図12Aに示す帰属番号と理論質量値の関係を示す表。 8種類のリボソームタンパク質を使って作成したデンドログラム。 5種類のリボソームタンパク質を使って作成したデンドログラム。
 以下、本発明に係る微生物の識別方法の具体的な実施形態について説明する。
 図1は本発明に係る微生物の識別方法に用いられる微生物識別システムの全体図である。この微生物識別システムは、大別して質量分析部10と微生物判別部20とから成る。質量分析部10は、マトリックス支援レーザ脱離イオン化法(MALDI)によって試料中の分子や原子をイオン化するイオン化部11と、イオン化部11から出射された各種イオンを質量電荷比に応じて分離する飛行時間型質量分離器(TOF)12を備える。
 TOF12は、イオン化部11からイオンを引き出してTOF12内のイオン飛行空間に導くための引き出し電極13と、イオン飛行空間で質量分離されたイオンを検出する検出器14とを備える。
 微生物判別部20の実体は、ワークステーションやパーソナルコンピュータ等のコンピュータであり、中央演算処理装置であるCPU(Central Processing Unit)21にメモリ22、LCD(Liquid Crystal Display)等から成る表示部23、キーボードやマウス等から成る入力部24、ハードディスクやSSD(Solid State Drive)等の大容量記憶装置から成る記憶部30が互いに接続されている。記憶部30には、OS(Operating System)31、スペクトル作成プログラム32、属・種決定プログラム33、および下位分類決定プログラム35(本発明に係るプログラム)が記憶されると共に、第1データベース34および第2データベース36が格納されている。微生物判別部20は、更に、外部装置との直接的な接続や、外部装置等とのLAN(Local Area Network)などのネットワークを介した接続を司るためのインターフェース(I/F)25を備えており、該インターフェース25よりネットワークケーブルNW(又は無線LAN)を介して質量分析部10に接続されている。
 図1においては、下位分類決定プログラム35に係るように、スペクトル取得部37、m/z読み取り部38、下位分類判定部39、クラスター解析部40、およびデンドログラム(系統図)作成部41が示されている。これらはいずれも基本的にはCPU21が下位分類決定プログラム35を実行することによりソフトウェア的に実現される機能手段である。なお、下位分類決定プログラム35は必ずしも単体のプログラムである必要はなく、例えば属・種決定プログラム33や、質量分析部10を制御するためのプログラムの一部に組み込まれた機能であってもよく、その形態は特に問わない。なお、属・種決定プログラム33としては、例えば、従来のフィンガープリント法による微生物同定を行うプログラム等を利用することができる。
 また、図1では、ユーザが操作する端末にスペクトル作成プログラム32、属・種決定プログラム33、および下位分類決定プログラム35、第1データベース34、および第2データベース36を搭載する構成としたが、これらの少なくとも一部又は全部を前記端末とコンピュータネットワークで接続された別の装置内に設け、前記端末からの指示に従って前記別の装置内に設けられたプログラムによる処理および/又はデータベースへのアクセスが実行される構成としてもよい。
 記憶部30の第1データベース34には、既知微生物に関する質量リストが多数登録されている。この質量リストは、ある微生物細胞を質量分析した際に検出されるイオンの質量電荷比を列挙したものであり、該質量電荷比の情報に加えて、少なくとも、前記微生物細胞が属する分類群(科、属、種など)の情報(分類情報)を含んでいる。こうした質量リストは、予め各種の微生物細胞を前記質量分析部10によるものと同様のイオン化法および質量分離法によって実際に質量分析して得られたデータ(実測データ)に基づいて作成することが望ましい。
 前記実測データから質量リストを作成する際には、まず、前記実測データとして取得されたマススペクトルから所定の質量電荷比範囲に現れるピークを抽出する。このとき、前記質量電荷比範囲を2,000~35,000程度とすることにより、主にタンパク質由来のピークを抽出することができる。また、ピークの高さ(相対強度)が所定の閾値以上のものだけを抽出することにより、不所望のピーク(ノイズ)を除外することができる。なお、リボソームタンパク質群は細胞内で大量に発現しているため、前記閾値を適切に設定することにより、質量リストに記載される質量電荷比の大部分をリボソームタンパク質由来のものとすることができる。そして、以上により抽出されたピークの質量電荷比(m/z)を細胞毎にリスト化し、前記分類情報等を付加した上で第1データベース34に登録する。なお、培養条件による遺伝子発現のばらつきを抑えるため、実測データの採取に用いる各微生物細胞は、予め培養条件を規格化しておくことが望ましい。
 記憶部30の第2データベース36には、属・種決定プログラム33により識別可能な分類レベルよりも下位のレベルで既知微生物を識別するためのマーカータンパク質に関する情報が登録されている。すなわち、属・種決定プログラム33によって既知微生物の属が識別可能な場合は属よりも下位の分類(種、亜種、病原型、血清型、株など)で、既知微生物の種が識別可能な場合は種よりも下位の分類(亜種、病原型、血清型、株など)で識別するためのマーカータンパク質に関する情報が登録されている。該マーカータンパク質に関する情報としては、少なくとも既知微生物における該マーカータンパク質の質量電荷比(m/z)の情報が含まれる。本実施形態における第2データベース36には、被検微生物がリステリア属の7種(リステリア・モノサイトゲネス(L. monocytogenes)、リステリア・イノキュア(L. innocua)、リステリア・イバノビイ(L. ivanovii)、リステリア・シーリゲリ(L. seeligeri)、リステリア・ウェルシメリ(L. welshimeri)、リステリア・ロコルチア(L. rocourtiae)、およびリステリア・グレイ(L. grayi))のいずれであるかを識別するためのマーカータンパク質に関する情報として、少なくとも8種類のリボソームタンパク質L24の質量電荷比の値(m/z 11180.22、11194.25、11254.35、11558.65)、L6の質量電荷比の値(m/z 19270.04、19256.01、19097.81、19371.01)、L18の質量電荷比の値(m/z 13096.86、13110.89、13082.84、13066.84)、L15の質量電荷比の値(m/z 15782.02、15797.08、15811.1、15743.01、15601.77)、S11の質量電荷比の値(m/z 13655.65、13674.66、13683.67、13591.66、13591.67)、S9+Acの質量電荷比の値(m/z 14283.40、14359.50、14302.45、14372.55、14330.55)、L31 type Bの質量電荷比の値(m/z 9259.36、9290.34、9271.3、9327.44)、S16の質量電荷比の値(m/z 10234.94、10252.97、10003.54、10230.88)が記憶されている。下位分類決定プログラム35は、これら8種類のリボソームタンパク質の少なくとも一つを用いて被検微生物がリステリア属の7種の菌種のいずれであるかを識別する。
 具体的には、少なくとも、リボソームタンパク質L15、S11、およびS9のそれぞれに由来するピークの質量電荷比m/z、又はリボソームタンパク質L24、L6、L18、およびS9のそれぞれに由来するピークの質量電荷比m/z、又はリボソームタンパク質S11、S9、L31、およびS16のそれぞれに由来するピークの質量電荷比m/z、又はリボソームタンパク質L18、S9、L31、およびS16のそれぞれに由来するピークの質量電荷比m/z、又はリボソームタンパク質L18、L15、およびS9のそれぞれに由来するピークの質量電荷比m/z、又はリボソームタンパク質L24、L6、S11、およびS9のそれぞれに由来するピークの質量電荷比m/zに基づいて、被検微生物にリステリア・モノサイトゲネスが含まれるか否かを識別する。
 また、少なくとも、リボソームタンパク質S16に由来するピークの質量電荷比m/z、又はリボソームタンパク質L15およびL31のそれぞれに由来するピークの質量電荷比m/zに基づいて、被検微生物にリステリア・イノキュアが含まれるか否かを識別する。
 さらに、リボソームタンパク質S9およびL31に由来するピークの質量電荷比m/zに基づいて、被検微生物にリステリア・イバノビイが含まれるか否かを識別する。
 さらにまた、リボソームタンパク質S9に由来するピークの質量電荷比m/zと、リボソームタンパク質L18、S11のうちの少なくとも一つに由来するピークの質量電荷比m/zとに基づいて、被検微生物にリステリア・シーリゲリが含まれるか否かを識別する。
 また、少なくとも、リボソームタンパク質S11に由来するピークの質量電荷比m/z、又はリボソームタンパク質L18、S9のそれぞれに由来するピークの質量電荷比m/zに基づいて、被検微生物にリステリア・ウェルシメリが含まれるか否かを識別する。
 このように、上述した8種類のリボソームタンパク質は単独で、又は複数を組み合わせることによりリステリア属の菌種を識別するためのマーカータンパク質として利用することができるため、質量電荷比の値が菌種の情報と共に第2データベース36に記憶される。
 なお、被検微生物にリステリア・モノサイトゲネスが含まれると識別されたとき、リボソームタンパク質S9に由来するピークの質量電荷比m/zと、リボソームタンパク質L24およびL6の少なくとも一方に由来するピークの質量電荷比m/zとに基づいて、該リステリア・モノサイトゲネスのラインエージを識別することできる。このように、リボソームタンパク質S9、L24、L6は、リステリア・モノサイトゲネスの系統(Lineage)を識別するためのマーカータンパク質としても利用することができ、リボソームタンパク質L24、L18、L15、S11、S9、L31はリステリア・モノサイトゲネスの血清型を識別するためのマーカータンパク質としても利用することができる。従って、これらのリボソームタンパク質の質量電荷比の値は、リステリア・モノサイトゲネスの系統および血清型を識別するためのマーカータンパクに関する情報としても、第2データベース36に記憶される。
 また、被検微生物にリステリア・イノキュアが含まれると識別されたとき、少なくとも、リボソームタンパク質L18に由来するピークの質量電荷比m/zに基づいて、該イノキュアの菌株を特定することができる。
 さらに、少なくとも、リボソームタンパク質L18、S16のそれぞれに由来するピークの質量電荷比m/z、又はリボソームタンパク質L18、L31のそれぞれに由来するピークの質量電荷比m/zに基づいて、前記微生物に、リボソームタンパク質の質量電荷比のパターンが、リステリア・イノキュアのタイプストレイン(基準株)と類似するグループである菌株(例えばリステリア・イノキュアATCC33090T(L.innocuaATCC33090T))が含まれるか否かを識別することができる。
 さらにまた、少なくとも、リボソームタンパク質L18、S16のそれぞれに由来するピークの質量電荷比m/z、又はリボソームタンパク質L18、L31のそれぞれに由来するピークの質量電荷比m/zに基づいて、前記微生物に含まれる菌株を、リボソームタンパク質の質量電荷比のパターンが、リステリア・イノキュアのタイプストレインと類似するグループ又は非類似のグループに分類することができる。
 従って、リボソームタンパク質L18、S16、L31の質量電荷比の値は、リステリア・イノキュアの菌株を識別するためのマーカータンパク質に関する情報としても、第2データベース36に記憶される。
 また、被検微生物にリステリア・イバノビイが含まれると識別されたとき、リボソームタンパク質L18に由来するピークの質量電荷比m/zおよびリボソームタンパク質L15に由来するピークの質量電荷比m/zの少なくとも一方に基づいて、該リステリア・イバノビイの亜種を識別することができる。
 さらに、少なくとも、リボソームタンパク質L15に由来するピークの質量電荷比m/z、又はリボソームタンパク質L18、L31のそれぞれに由来するピークの質量電荷比m/zに基づいて、被検微生物にリステリア・イバノビイの亜種であるイバノビイ イバノビイ(L.ivanovii ivanovii)が含まれるか否かを識別することができる。
 さらにまた、少なくとも、リボソームタンパク質L18、S9、L31のそれぞれに由来するピークの質量電荷比m/z、又はリボソームタンパク質L15、S11、L31のそれぞれに由来するピークの質量電荷比m/z、又はリボソームタンパク質L15、S9、L31のそれぞれに由来するピークの質量電荷比m/z、又はリボソームタンパク質L18、S11、L31のそれぞれに由来するピークの質量電荷比m/zに基づいて、被検微生物にリステリア・イバノビイの亜種であるイバノビイ ロンジネンシス(L.ivanovii londiniensis)が含まれるか否かを識別することができる。
 従って、リボソームタンパク質L18、S9、L31、L15、S11の質量電荷比の値は、リステリア・イバノビイの亜種を識別するためのマーカータンパク質に関する情報としても、第2データベース36に記憶される。
 また、リボソームタンパク質L6、L15、S11、S9、L31、S16のうちの少なくとも1つに由来するピークの質量電荷比m/zに基づいて、被検微生物に含まれるリステリア菌の菌種がリステリア・グレイであるかリステリア・ロコルチアであるかを識別することができる。
 従って、リボソームタンパク質L6、L15、S11、S9、L31、S16の質量電荷比の値は、リステリア・グレイであるかリステリア・ロコルチアであるかを識別するためのマーカータンパク質に関する情報として、第2データベース36に記憶される。
 上述した8種類のリボソームタンパク質が、リステリア属の菌種の識別、リステリア・モノサイトゲネスのラインエージや血清型の識別、リステリア・イノキュアの菌株の特定や菌株のグループ分け、リステリア・イバノビイの亜種の識別等に利用可能であることは、リステリア属の菌種毎、あるいは菌株毎に、8種類のリボソームタンパク質の質量電荷比を求め、各菌株、各菌種の8種類のリボソームタンパク質の質量電荷比を帰属させた結果から導き出したものである。例えば、リステリア・イノキュアについては、タイプストレインであるリステリア・イノキュアATCC33090T(L.innocuaATCC33090T)の8種類のリボソームタンパク質の質量電荷比とタイプストレインではないリステリア・イノキュアGTC02960(L.innocuaGTC02960)の8種類のリボソームタンパク質の質量電荷比を比較することにより、菌株のグループ分けに有用なリボソームタンパク質を選択した(詳しくは、後述する実施例、及び8種類のリボソームタンパク質の理論質量値を示す図8、8種類のリボソームタンパク質の実測値に基づく帰属結果を示す図12A等を参照のこと)。
 第2データベース36に記憶するマーカータンパク質の質量電荷比の値としては、各マーカータンパク質の塩基配列をアミノ酸配列に翻訳することにより求められた計算質量と、実測により検出される質量電荷比を比較して選別することが望ましい。なお、マーカータンパク質の塩基配列は、シークエンスによって決定するほか、公共のデータベース、例えばNCBI(国立生物工学情報センター:National Center for Biotechnology Information)のデータベース等から取得したものを用いることもできる。前記アミノ酸配列から計算質量を求める際には、翻訳後修飾としてN-末端メチオニン残基の切断を考慮することが望ましい。具体的には、最後から2番目のアミノ酸残基がGly, Ala, Ser, Pro, Val, Thr, 又はCysである場合に、N-末端メチオニンが切断されるものとして前記理論値を算出する。また、MALDI-TOF MSで実際に観測されるのはプロトンが付加した分子であるため、そのプロトンの分も加味して前記計算質量(すなわち各タンパク質をMALDI-TOF MSで分析した場合に得られるイオンの質量電荷比の理論値)を求めることが望ましい。
 なお、第2データベース36に記憶するマーカータンパク質に関する情報の一部又は全部は第1データベース34に記憶しておいても良い。
 本実施形態に係る微生物識別システムを用いたリステリア属の菌種の識別手順について、図2に示すフローチャートを参照しつつ説明を行う。
 まず、ユーザは被検微生物の構成成分を含む試料を調製し、質量分析部10にセットして質量分析を実行させる。このとき、前記試料としては、細胞抽出物、又は細胞抽出物からリボソームタンパク質等の細胞構成成分を精製したものの他、菌体や細胞懸濁液をそのまま使用することもできる。
 スペクトル作成プログラム32は、質量分析部10の検出器14から得られる検出信号をインターフェース25を介して取得し、該検出信号に基づいて被検微生物のマススペクトルを作成する(ステップS101)。
 次に、属・種決定プログラム33が、前記被検微生物のマススペクトルを第1データベース34に収録されている既知微生物の質量リストと照合し、被検微生物のマススペクトルに類似した質量電荷比パターンを有する既知微生物の質量リスト、例えば被検微生物のマススペクトル中の各ピークと所定の誤差範囲で一致するピークが多く含まれている質量リストを抽出する(ステップS102)。属・種決定プログラム33は、続いてステップS102で抽出した質量リストと対応付けて第1データベース34に記憶された分類情報を参照することで、該質量リストに対応した既知微生物の分類(属又は種)を特定する(ステップS103)。そして、被検微生物がリステリア属の細菌でなかった場合、あるいは被検微生物がリステリア属の細菌であって、且つその菌種が特定された場合(ステップS104でNoの場合)は、該分類を被検微生物の分類として表示部23に出力し(ステップS112)、識別処理を終了する。一方、前記生物種がリステリア属に属する細菌であり、且つ、その菌種が不明な場合(ステップS104でYesの場合)は、続いて下位分類決定プログラム35による識別処理に進む。なお、あらかじめ他の方法で、試料中にリステリア菌を含むことが判定されている場合は、マススペクトルを用いた属・種決定プログラムを利用せずに、下位分類決定プログラム35に進めばよい。
 下位分類決定プログラム35では、まず下位分類判定部39がマーカータンパク質である8種のリボソームタンパク質L24、L6、L18、L15、S11、S9+Ac、L31 type B、S16の質量電荷比の値をそれぞれ第2データベース36から読み出す(ステップS105)。続いてスペクトル取得部37が、ステップS101で作成された被検微生物のマススペクトルを取得する。そして、m/z読み取り部38が、該マススペクトル上において、前記の各マーカータンパク質に関連付けて第2データベース36に記憶された質量電荷比範囲に現れるピークを各マーカータンパク質に対応するピークとして選出し、その質量電荷比を読み取る(ステップS106)。そして、読み取った質量電荷比を指標とするクラスター解析を実行する。具体的には、下位分類判定部39が、この質量電荷比と前記第2データベース36から読み出した各マーカータンパク質の質量電荷比の値を比較し、該読み取った質量電荷比についてタンパク質の帰属を決定する(ステップS107)。そして、決定した帰属に基づきクラスター解析を実行して被検微生物の種を判定し(ステップS108)、その旨を被検微生物の識別結果として表示部23に出力する(ステップS109)。
 以上、本発明を実施するための形態について図面を参照しつつ説明を行ったが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨の範囲で適宜変更が許容される。
 例えば、上記実施形態では説明の都合上、被検微生物がリステリア属のいずれの種であるかの判定を行った後に、リステリア・モノサイトゲネスの血清型や系統を識別することとしたが、同時に行うようにしてもよい。また、リステリア・モノサイトゲネスの菌種の血清型や系統の識別は省略しても良い。
 以下、本発明におけるマーカータンパク質の選定手順および本発明の効果を実証するために行った実験について説明を行う。
(1)使用菌株および培養用培地
 タンパク質質量データベースを構築するために、リステリア・モノサイトゲネスを14株、リステリア・イノキュアを2株、リステリア・イバノビイを2株、リステリア・シーリゲリ3株、リステリア・ウェルシメリ、リステリア・グレイ、およびリステリア・ロコルチアをそれぞれ1株、合わせて24菌株を使用した(図3)。これらの株は、ナショナルバイオリソースプロジェクト(NBRP, 病原菌部門, 岐阜大学, 岐阜市, 日本)、アメリカン・タイプ・カルチャー・コレクション(American Type Culture Collection, ATCC, ロックビル, メリーランド州, 米国)、ジャパン・コレクション・オブ・マイクロオルガニズムズ(Japan Collection of Microorganisms, JCM, 独立行政法人理化学研究所バイオリソースセンター, つくば市, 日本)、および独立行政法人製品評価技術基盤機構生物遺伝資源センター(NBRC, 木更津市, 日本)から入手した。培養には、ブレインハートインフュージョン液体培地(日本ベクトン・ディッキンソン株式会社,東京,日本)、又は寒天培地を使用した。また、図3に示したリステリア・モノサイトゲネスの血清型(serotype)は、リステリア型別用免疫血清「生研」(デンカ生研株式会社,東京,日本)を用いたマルチプレックスPCR(Multiplex Polymerase Chain Reaction)法(非特許文献15参照)により決定した。
(2)DNAの解析
 ゲノム解読株の対象領域の上流および下流のコンセンサス配列に基づいて設計したプライマーにより、S10-spc-alphaオペロンにコードされるリボソームタンパク質、およびバイオマーカー候補のリボソームタンパク質遺伝子のDNA塩基配列をDNAシークエンシングにより決定した。具体的には、図3に示すリステリア属の各種の菌株から常法によりゲノムを抽出し、それらを鋳型として、リボソームタンパク質遺伝子の領域(~5kbp)およびバイオマーカータンパク質の領域を、高正確性(high fidelity)DNAポリメラーゼであるKOD plus(東洋紡,大阪, 日本)を用いたPCR(Polymerase Chain Reaction)によって増幅した。得られたPCR産物を精製し、それをDNAシークエンシングの鋳型とした。DNAシークエンシングは、Big Dye ver. 3.1 Cycle Sequencing Kit(アプライド・バイオシステムズ, Foster City, カリフォルニア州)を用いて行った。なお、PCRおよびDNAシークエンシングに使用したプライマーを図4に示す。
 また、以上により決定したリボソームタンパク質遺伝子のDNA塩基配列を翻訳することにより得られたアミノ酸配列と図5に示す各アミノ酸の質量から、リボソームタンパク質の質量電荷比を算出し、これを理論質量値とした。
(3)MALDI-TOF MSによる測定
 ブレインハートインフュージョン液体培地、又は寒天培地から菌体を回収し、約3コロニー分の菌体を70%エタノール0.5mLに懸濁した。これを10000rpmにて2分間遠心分離して得られた菌体ペレットを減圧乾燥器にて5分間乾燥しエタノールを蒸発させた。乾燥したペレットに10μLの35%ギ酸を加えて撹拌し、これを分析サンプルとした。この分析サンプル1.5μLを、10μLのシナピン酸マトリックス剤(50 v/v%アセトニトリル、1 v/v%トリフルオロ酢酸溶液中に20 mg/mLのシナピン酸(和光純薬工業株式会社,大阪,日本)を含んで成る溶液)に加えて十分に混合した。そして、この混合液1.5 μLをサンプルプレートに滴下し、自然乾燥させた。MALDI-TOF MS測定にはAXIMA微生物同定システム(株式会社島津製作所, 京都市, 日本)を使用し、ポジティブリニアモード、スペクトルレンジ2000m/z~35000m/zにて試料の測定を行った。上述の方法で算出した理論質量値を、測定された質量電荷比と許容誤差500 ppmでマッチングし、適宜修正を施した。なお、上記AXIMA微生物同定システムのキャリブレーションには大腸菌DH5α株を用いた。
(4)リステリア・モノサイトゲネスの識別のためのタンパク質量データベースの構築
 上述したリステリア・モノサイトゲネスの14株について、上述したリボソームタンパク質の理論質量値と、MALDI-TOF MS測定により得られたピークチャートを照合し、実際に検出することができたリボソームタンパク質に関して、理論質量値と実測値に相違がないことを確認した。次に、S10-spc-alphaオペロンにコードされるリボソームタンパク質、およびその他バイオマーカー候補のリボソームタンパク質について、リステリア・モノサイトゲネスの菌株、或いは血清型と質量電荷比の関係を調べた。その結果を図6に示す。なお、リボソームタンパク質S9にはアセチル基(COCH3)が修飾されていることがわかったため、遺伝子のDNA配列から算出された質量値にアセチル基が付加したもの(S9+Ac)の質量値を理論質量値とした。
 図6には、リステリア・モノサイトゲネスの14株について、S10-spc-alphaオペロンにコードされるリボソームタンパク質、およびその他バイオマーカー候補のリボソームタンパク質の理論質量値(質量電荷比(m/z))を示している。なお、血清型1/2b、3b、4b、4d、および4eはLineage Iに、血清型1/2a、1/2c、3a、および3cはLineage IIに、血清型4aはlineage IIIにそれぞれ分類される。また、図6に示す〇、×、△は、それぞれAXIMA微生物同定システムのデフォルトの処理条件(Threshold offset ; 0.015mV, Threshold response ; 1.200)でピーク処理を行った結果を示している。すなわち、〇は理論質量値と許容誤差500 ppm内でピークが検出されたことを、×はピークが検出されない場合があったことを示している。また、△は、ピークは検出されたものの、他の菌株、あるいは他の血清型の理論質量値との差が小さかったり、他のリボソームタンパク質のピークとの差が500 ppm以内であったりしたことを示している。
 図6から分かるように、S10-spc-alphaオペロンにコードされるリボソームタンパク質L3、L4、L23、L2、L24、L6、L18、S5、L15、S13、およびS11、並びに当該オペロン外のリボソームタンパク質L10、L21、L13、およびS9+Acの計15種類は、測定に用いたリステリア・モノサイトゲネスの一部の菌株において他の菌株と異なる理論質量値であった。このことから、これら15種類のリボソームタンパク質は、リステリア・モノサイトゲネスの菌株あるいは血清型の識別に使用可能なマーカータンパク質であることが示唆された。これら15種類のリボソームタンパク質の各菌株におけるDNA塩基配列を配列表の配列番号1~240に示す。各配列番号に対応する配列の概要は以下の通りである。
リステリア・モノサイトゲネスの14個の菌株(ATCC15313T、JCM 2873、JCM 7671、JCM 7672、JCM 7673、JCM 7674、JCM 7675、JCM 7676、JCM 7677、JCM 7678、JCM 7680、JCM 7683、ATCC51772、ATCC19115)およびリステリア・シーリゲリの2個の菌株(JCM 7679、JCM7682)におけるDNA塩基配列について、以下の通り示す。
 配列番号1~16:上述の16個の菌株におけるL3のDNA塩基配列。
 配列番号17~32:上述の16個の菌株におけるL4のDNA塩基配列。
 配列番号33~48:上述の16個の菌株におけるL23のDNA塩基配列。
 配列番号49~64:上述の16個の菌株におけるL2のDNA塩基配列。
 配列番号65~80:上述の16個の菌株におけるL24のDNA塩基配列。
 配列番号81~96:上述の16個の菌株におけるL6のDNA塩基配列。
 配列番号97~112:上述の16個の菌株におけるL18のDNA塩基配列。
 配列番号113~128:上述の16個の菌株におけるS5のDNA塩基配列。
 配列番号129~144:上述の16個の菌株におけるL15のDNA塩基配列。
 配列番号145~160:上述の16個の菌株におけるS13のDNA塩基配列。
 配列番号161~176:上述の16個の菌株におけるS11のDNA塩基配列。
 配列番号177~192:上述の16個の菌株におけるL10のDNA塩基配列。
 配列番号193~208:上述の16個の菌株におけるL21のDNA塩基配列。
 配列番号209~224:上述の16個の菌株におけるL13のDNA塩基配列。
 配列番号225~240:上述の16個の菌株におけるS9のDNA塩基配列。
 ただし、上記15種類のリボソームタンパク質のうちL3、L4、L23、L2、L10、およびL21は、他の菌株との理論質量値の差が500 ppm以上である菌株が1又は複数存在し、該菌株の識別に用いるバイオマーカーの候補として考えられるものの、ピーク形状が不明瞭であったりピーク強度が不十分であったりしたためにピークを検出することができなかったため、安定的なバイオマーカーとしては不適当であると思われた。
 また、リボソームタンパク質S5およびL13は、MALDI-TOF MS測定においてピークを検出することができたものの、他の菌株との理論質量値の差が500 ppm以下であったため、バイオマーカーとして不適当であった。さらに、S13(m/z 13578.69または13552.65)は、別のリボソームタンパク質L20 (m/z 13552.08)のピークと重なっていて、両ピークを区別することができないため、やはり、バイオマーカーとして不適当であると思われた。
 一方、L24、L6、L18、L15、S11、およびS9+Acの計6種類のリボソームタンパク質は、菌株によらず安定的に検出され、しかも他の菌株との理論質量値の差が500 ppm以上であることから、バイオマーカーとして有用であると考えられた。そこで、本実施例では、これら6種類のリボソームタンパク質を、MALDI-TOF MS測定におけるリステリア・モノサイトゲネスの血清型又は菌株(あるいはLineage)の識別のためのバイオマーカーとして用いることとした。
(5)リステリア属の種の識別のための質量データベースの構築
 リステリア・モノサイトゲネスの血清型又は菌株の識別に有用であることが示された6種類のバイオマーカーL24、L6、L18、L15、S11、およびS9+Acは、MALDI-TOF MS測定において、リステリア・モノサイトゲネスの全ての菌株において安定して検出されたことから、これらのタンパク質のピークはリステリア属の異種検体についても同様に安定して検出される可能性が高いことが予想された。
 そこで、リステリア属のうち公的な分譲機関から入手可能であったリステリア・グレイ、リステリア・イノキュア、リステリア・イバノビイ、リステリア・ロコルチア、リステリア・シーリゲリ、リステリア・ウェルシメリの6種10菌株について、上記6種類のマーカータンパク質の理論質量値を上述した方法により算出した。これら10菌株についてMALDI-TOF MS測定を行ったところ、予想通り、上記6種類のタンパク質ピークが安定して検出された。加えて、上記6種類のバイオマーカー以外に明確な質量ピークとして検出されたリボソームタンパク質L31 type BおよびS16は、リステリア属の種によって特有のピーク質量を示すことがわかった。従って、これら2種類のリボソームタンパク質もリステリア属の種の識別に利用可能なバイオマーカーであると考え、上記6種類のリボソームタンパク質(L24、L6、L18、L15、S11、およびS9)に加え、新たにL31 type B(m/z 9259.36, 9290.34, 9327.44または 9271.3)、およびS16 (m/z 10234.94, 10252.97, 10230.88または10003.54)を含めた8種類のリボソームタンパク質について、リステリア属の種の識別のための理論質量値の表を作成した(図8)。なお、これら8種類のリボソームタンパク質は、リステリア属の種の識別だけでなく、リステリア・モノサイトゲネスの血清型の識別に利用可能なバイオマーカーであることはもちろんである。
 なお、リステリア・グレイのリボソームタンパク質S11は56番目のアミノ酸が特異的にリジンに変化しており、さらに、MALDI-TOF MS測定の結果においてメチル基(CH3)の質量が付加した位置に質量ピークが観察された。以上より、リステリア・グレイのS11はメチル化されているものとして理論質量値を算出した。また、リステリア・ロコルチアのS11は理論質量値よりもm/zで約17大きい位置にピークが観測されたため、理論質量値に17を加算した数値とした。さらに、S16に関してはゲノム解読株のシーケンス情報から理論値を算出し、今回実測した菌株の測定値と相違ないことを確認した。また、リステリア・モノサイトゲネスのS16には2パターンのDNA配列が登録されていたがアミノ酸配列は一致していた。
 以上により求めた上記8種類のリボソームタンパク質の6種8菌株におけるDNA塩基配列を配列表の配列番号241~304に示す。各配列番号に対応する配列の概要は以下の通りである。
 配列番号241~248:リステリア・イノキュアの菌株ATCC 33090TにおけるL24、L6、L18、L15、S11、S9+Ac、L31 type B、S16のDNA塩基配列。菌株ATCC 33090Tはリステリア・イノキュアのタイプストレイン(基準株)である。
 配列番号249~256:リステリア・イノキュアの菌株GTC02960におけるL24、L6、L18、L15、S11、S9+Ac、L31 type B、S16のDNA塩基配列。
 配列番号257~264:リステリア・イバノビイ イバノビイの菌株JCM7681におけるL24、L6、L18、L15、S11、S9+Ac、L31 type B、S16のDNA塩基配列。
 配列番号265~272:リステリア・イバノビイ ロンジネンシスの菌株ATCC44954におけるL24、L6、L18、L15、S11、S9+Ac、L31 type B、S16のDNA塩基配列。
 配列番号273~280:リステリア・シーリゲリの菌株ATCC35967TにおけるL24、L6、L18、L15、S11、S9+Ac、L31 type B、S16のDNA塩基配列。
 配列番号281~288:リステリア・ウェルシメリの菌株GTC02963におけるL24、L6、L18、L15、S11、S9+Ac、L31 type B、S16のDNA塩基配列。
 配列番号289~296:リステリア・ロコルチアの菌株GTC16429TにおけるL24、L6、L18、L15、S11、S9+Ac、L31 type B、S16のDNA塩基配列。
 配列番号297~304:リステリア・グレイの菌株ATCC19120TにおけるL24、L6、L18、L15、S11、S9+Ac、L31 type B、S16のDNA塩基配列。
(6)リステリア属の菌種の同定
 タンパク質の質量パターンを、SARAMIS(商標、Spectral Archive and Microbial Identification System)を用いてフィンガープリント法による解析を行い、全ての菌株がリステリア属の細菌であることを確認した。続いて、各菌株のマススペクトル上のピークの質量電荷比が、変異のないバイオマーカータンパク質の質量電荷比と一致したものを「1」、一致しなかったものを「2」~「5」(2~5は互いに異なる質量電荷比であることを示す。)、バイオマーカータンパク質に相当するピークが存在しなかったものを「0」としてプロファイルデータを作成した。このデータをPASTソフトウェア(自然史博物館, オスロ大学, ノルウェー)にインポートし、キムラアルゴリズムを用いて近接結合法によってクラスター解析を行った。更に、FigTree ver. 1.4.0ソフトウェアを用いて系統樹(図13A)を作成した。その結果、図13Aから明らかなように、リステリア属の7つの菌種は正しく分類され、さらに、リステリア・モノサイトゲネスは系統(Lineage)毎に正しく分類された。
(7)リステリア・モノサイトゲネスの菌株又は血清型・系統(Lineage)の同定
 MALDI-TOF MS測定で得られるピークの質量電荷比を、上述の6種類のリボソームタンパク質の理論質量値と関連づけることで該ピークの由来となるタンパク質の種類の帰属を解析し、リステリア・モノサイトゲネスの菌株の同定を行った。タンパク質の種類の帰属の解析には、S10-GERMS(S10-spc-alpha operon Gene Encoded Ribosormal protein Mass Spectrum)法(特許文献3参照)に基づき細菌を識別するソフトウェアを開発し、用いた。
 まず、上記ソフトウェアを起動して、6種類のリボソームタンパク質L24、L6、L18、L15、S11、およびS9+Acの菌株毎の理論質量値(リボソームタンパク質L24の質量電荷比の値(m/z 11180.22、11194.25、11254.35)、L6 の質量電荷比の値(m/z 19270.08(19270.80)、19256.01)、L18の質量電荷比の値(m/z 13096.86、13110.89)、L15の質量電荷比の値(m/z 15782.02、15797.08)、S11の質量電荷比の値(m/z 13655.65、13674.66)、およびS9+Acの質量電荷比の値(m/z 14283.40、14359.50、14302.45))を登録した。なお、質量差が500 ppm以下であるL6の2つの理論質量値m/z 19270.08と19270.04については、両者を区別することができないと考えられたため、m/z 19270.08として登録した。
 次に、各菌株について、MALDI-TOF MS測定で得られたマススペクトルデータを解析し、バイオマーカーに対応するピークが、登録されたバイオマーカーの理論質量値に正しく帰属されるか否かを調べた。その結果、図7Aに示すように、すべての菌株について、すべてのバイオマーカーに対応するピークが、登録したバイオマーカーの理論質量値に帰属された。図7Bは、6種類のリボソームタンパク質の各質量電荷比と図7Aに示す帰属番号1~3との関係を示す。帰属パターンをグループA~Dに分類し、各菌株の血清型と照合したところ、グループAにはラインエージIIの菌株、グループBおよびCにはラインエージIの菌株、グループDにはラインエージIIIの菌株がそれぞれ属することが分かった。
 以上より、L24(m/z 11180.22、11194.25、11254.35)、L6(m/z 19270.08、19256.01)、L18(m/z 13096.86、13110.89)、L15(m/z 15782.02、15797.08、15668.86)、S11(m/z 13655.65、13674.66)、およびS9+Ac(m/z 14283.40、14359.50または14302.45)は、MALDI-TOF MS測定における、リステリア・モノサイトゲネスの血清型やラインエージの識別のための有用なマーカータンパク質であることが立証された。また、これらマーカータンパク質は、遺伝子情報から正確な質量が算出されており実測値とも照合されていることから、信頼性の高い質量データベースを構成できることが分かった。
(8)SARAMISを用いた識別結果とクラスター解析による識別結果の比較
 上述した、SARAMISを用いたリステリア属の種の識別と、図8に示す8種類のリボソームタンパク質の理論質量値を指標としたクラスター解析によるリステリア属の種の識別を行い、その結果を比較した。図9Aおよび9Bは、MALDI-TOF MS測定により得られたチャートを示している。図9AはグループA~Eの、図9BはグループF~Mの菌種又は菌株のチャートである。これらチャートをSARAMISを用いて解析したところ、図10に示す識別結果が得られた。同図からわかるように、リステリア・イノキュア2株、リステリア・イバノビイ1株、リステリア・シーリゲリATCC35967、リステリア・ウェルシメリは、いずれも「Listeria sp.」と識別され、種までの同定はできなかった。リステリア・イバノビイ JCM7681株、リステリア・シーリゲリJCM7679およびJCM7682株に関しては、リステリア・モノサイトゲネスと誤同定された。なお、リステリア・シーリゲリJCM7679およびJCM7682株については、生化学試験および16S RNAのシーケンス解析を行い、リステリア・シーリゲリであることを同定した。リステリア・ロコルチアは、その質量ピークと一致する理論質量値がSARAMISのデータベースに格納されていなかったためか、種の同定が行われなかった。一方、リステリア・グレイはSARAMISによって種のレベルまで正しく同定された。リステリア・グレイはその他のリステリア属の菌と系統的に遠類であることから、既存のフィンガープリント法にて同定可能であったものと考えられる。
 次に、図8に示した理論質量値のデータベースをもとに、リステリア属の種の識別を試みた。なお、質量値の差の小さいL15のm/z 15797.08, 15797.03,および15796.09については実測にてそれらを識別できないと考えられたため、いずれも理論質量値 m/z 15797.08とみなして帰属させた。図11Aおよび11Bは図9Aおよび9Bのチャートのバイオマーカーピーク部分を拡大して示したものである。図11A、11Bから分かるように、リステリア属の種によってバイオマーカー質量がシフトしており、ピークを区別することができた。
 8種類のリボソームタンパク質の実測値を理論値と比較し帰属したところ、図12Aに示す結果が得られた。図12Bは図12Aにおけるバイオマーカーの帰属番号と理論質量値との対応関係を示す表である。尚、図11Aおよび図11Bのチャート上に示す1~5の数字は各バイオマーカーの帰属番号を表している。
 図8および図12Aから分かるように、リステリア・ロコルチアおよびリステリア・グレイについては、一部のリボソームタンパク質において理論値と実測値の相違がみられたが、その他のリステリア属の菌種ではリボソームタンパク質の質量値の差を識別することが可能であった。
 図12Aに示す8種類のリボソームタンパク質を用いた帰属結果を表すデンドログラム(系統図)およびこれら8種類のうち5種類のリボソームタンパク質L24、S9、L6、L18、およびS16を用いた帰属結果を表すデンドログラムを図13A、13Bに示す。いずれにおいてもリステリア属の種の識別、およびリステリア・モノサイトゲネスのラインエージの識別ができていることがわかる。以上より、本実施例で見出したリボソームタンパク質をマーカータンパク質として用いたリステリア属の識別方法は非常に有効な手法であることが分かった。
 尚、上記実施形態では、被検微生物がリステリア属の7つの菌種のいずれであるかを識別するためのマーカータンパク質として8種類のリボソームタンパク質の質量電荷比を第2データベース36に記憶させたが、上述の実施例において、リステリア・モノサイトゲネスを識別するためのタンパク質質量データベースを構築する過程で見出された15種類のリボソームタンパク質(L3、L4、L23、L2、L24、L6、L18、S5、L15、S13、S11、L10、L21、L13、およびS9)と、リステリア・モノサイトゲネス以外のものを識別するためのタンパク質質量データベースを構築する過程で見出された2種類のリボソームタンパク質(L31(L31 type B)、およびS16)の計17種類の質量電荷比を第2データベース36に記憶させ、下位分類決定プログラム35は、これら17種類のうちの少なくとも一つを用いて、被検微生物がリステリア属のいずれの菌種であるかを識別するようにしても良い。
 また、上記実施形態ではクラスター解析によりリステリア・モノサイトゲネスのラインエージを識別したが、1又は複数のリボソームタンパク質の実測値を理論質量値と比較することにより識別しても良い。例えば、リボソームタンパク質L24、L6、S9に対応する質量ピークの実測値から識別しても良い。特に、リボソームタンパク質L24およびL6はリステリア・モノサイトゲネスのラインエージIにおいて特有な質量シフトが観測されたことから、ラインエージIとその他のラインエージを区別するためのマーカータンパク質として有用である。
 さらに、リボソームタンパク質L18はMALDI-TOF MS測定において明確なピークを検出することができ、リステリア・シーリゲリにおいて特有な質量シフトが観測された。従って、リボソームタンパク質L18を、リステリア・シーリゲリを識別するためのマーカータンパク質として用いても良い。
 また、リステリア・イノキュアに特徴的な質量電荷比をもつリボソームタンパク質S16、リステリア・シーリゲリの菌株を区別することが可能なリボソームタンパク質S9は、リステリア属の種の識別用のバイオマーカーとして有用である。さらに、リボソームタンパク質L18、およびL15はリステリア・イバノビイの亜種を識別するための有用なマーカータンパク質となり、リボソームタンパク質S11はリステリア・ウェルシメリの識別に有用なマーカータンパク質となる。
10…質量分析部
11…イオン化部
12…TOF
13…引き出し電極
14…検出器
20…微生物判別部
21…CPU
22…メモリ
23…表示部
24…入力部
25…I/F
30…記憶部
31…OS
32…スペクトル作成プログラム
33…属・種決定プログラム
34…第1データベース
35…下位分類決定プログラム
36…第2データベース
37…スペクトル取得部
38…m/z読み取り部
39…下位分類判定部
40…クラスター解析部
41…デンドログラム作成部

Claims (23)

  1.  a)微生物を含む試料を質量分析してマススペクトルを得るステップと、
     b)前記マススペクトルから、マーカータンパク質由来のピークの質量電荷比m/zを読み取る読取ステップと、
     c)前記質量電荷比m/zに基づいて前記試料に含まれる微生物がリステリア菌のいずれの菌種を含むかを識別する識別ステップと
     を有し、
     前記マーカータンパク質として17種類のリボソームタンパク質L3、L4、L23、L2、L24、L6、L18、S5、L15、S13、S11、L10、L21、L13、S9、L31、およびS16のうち少なくとも一つを用いることを特徴とする微生物の識別方法。
  2.  請求項1に記載の微生物の識別方法において、
     前記マーカータンパク質として8種類のリボソームタンパク質L24、L6、L18、L15、S11、S9、L31、およびS16の少なくとも一つを用いることを特徴とする微生物の識別方法。
  3.  請求項1又は2に記載の微生物の識別方法において、
     前記リステリア菌の菌種が、リステリア・モノサイトゲネス(Listeria monocytogenes)、イノキュア(Listeria innocua)、リステリア・ウェルシメリ(Listeria welshimeri)、リステリア・シーリゲリ(Listeria seeligeri)、リステリア・イバノビイ(Listeria ivanovii)、リステリア・グレイ(Listeria grayi)、およびリステリア・ロコルチア(Listeria rocourtiae)のいずれかであることを特徴とする記載の微生物の識別方法。
  4.  前記識別ステップは、少なくとも、リボソームタンパク質L15、S11、およびS9のそれぞれに由来するピークの質量電荷比m/z、又はリボソームタンパク質L24、L6、L18、およびS9のそれぞれに由来するピークの質量電荷比m/z、又はリボソームタンパク質S11、S9、L31、およびS16のそれぞれに由来するピークの質量電荷比m/z、又はリボソームタンパク質L18、S9、L31、およびS16のそれぞれに由来するピークの質量電荷比m/z、又はリボソームタンパク質L18、L15、およびS9のそれぞれに由来するピークの質量電荷比m/z、又はリボソームタンパク質L24、L6、S11、およびS9のそれぞれに由来するピークの質量電荷比m/zに基づいて、前記微生物にリステリア・モノサイトゲネスが含まれるか否かを識別することを特徴とする請求項3に記載の微生物の識別方法。 
  5.  前記識別ステップは、前記微生物にリステリア・モノサイトゲネスが含まれると識別したとき、さらに、リボソームタンパク質S9に由来するピークの質量電荷比m/zと、リボソームタンパク質L24およびL6の少なくとも一方に由来するピークの質量電荷比m/zとに基づいて、該リステリア・モノサイトゲネスのラインエージを識別することを特徴とする請求項4に記載の微生物の識別方法。
  6.  前記識別ステップは、少なくとも、リボソームタンパク質S16に由来するピークの質量電荷比m/z、又はリボソームタンパク質L15およびL31のそれぞれに由来するピークの質量電荷比m/zに基づいて、前記微生物にリステリア・イノキュアが含まれるか否かを識別することを特徴とする請求項3に記載の微生物の識別方法。
  7.  前記識別ステップは、前記微生物にリステリア・イノキュアが含まれると識別したとき、さらに、少なくとも、リボソームタンパク質L18に由来するピークの質量電荷比m/zに基づいて、該リステリア・イノキュアの菌株を特定することを特徴とする請求項6に記載の微生物の識別方法。
  8.  前記識別ステップは、少なくとも、リボソームタンパク質L18、S16のそれぞれに由来するピークの質量電荷比m/z、又はリボソームタンパク質L18、L31のそれぞれに由来するピークの質量電荷比m/zに基づいて、前記微生物に、リボソームタンパク質の質量電荷比のパターンが、リステリア・イノキュアのタイプストレインと類似するグループである菌株が含まれるか否かを識別することを特徴とする請求項3に記載の微生物の識別方法。
  9.  前記識別ステップは、少なくとも、リボソームタンパク質L18、S16のそれぞれに由来するピークの質量電荷比m/z、又はリボソームタンパク質L18、L31のそれぞれに由来するピークの質量電荷比m/zに基づいて、前記微生物に含まれる菌株を、リボソームタンパク質の質量電荷比のパターンが、リステリア・イノキュアのタイプストレインと類似するグループ又は非類似のグループに分類することを特徴とする請求項3に記載の微生物の識別方法。
  10.  前記識別ステップは、少なくとも、リボソームタンパク質S9およびL31に由来するピークの質量電荷比m/zに基づいて、前記微生物にリステリア・イバノビイが含まれるか否かを識別することを特徴とする請求項3に記載の微生物の識別方法。
  11.  前記識別ステップは、前記微生物にリステリア・イバノビイが含まれることを識別したとき、さらに、リボソームタンパク質L18に由来するピークの質量電荷比m/zおよびリボソームタンパク質L15に由来するピークの質量電荷比m/zの少なくとも一方に基づいて、該リステリア・イバノビイの亜種を識別することを特徴とする請求項3に記載の微生物の識別方法。
  12.  前記識別ステップは、少なくとも、リボソームタンパク質L15に由来するピークの質量電荷比m/z、又はリボソームタンパク質L18、L31のそれぞれに由来するピークの質量電荷比m/zに基づいて、前記微生物にリステリア・イバノビイの亜種であるイバノビイ イバノビイ(Listeria ivanovii ivanovii)が含まれるか否かを識別することを特徴とする請求項3に記載の微生物の識別方法。
  13.  前記識別ステップは、少なくとも、リボソームタンパク質L18、S9、L31のそれぞれに由来するピークの質量電荷比m/z、又はリボソームタンパク質L15、S11、L31のそれぞれに由来するピークの質量電荷比m/z、又はリボソームタンパク質L15、S9、L31のそれぞれに由来するピークの質量電荷比m/z、又はリボソームタンパク質L18、S11、L31のそれぞれに由来するピークの質量電荷比m/zに基づいて、前記微生物にリステリア・イバノビイの亜種であるイバノビイ ロンジネンシス(Listeria ivanovii londiniensis)が含まれるか否かを識別することを特徴とする請求項3に記載の微生物の識別方法。
  14.  前記識別ステップは、リボソームタンパク質L18、S11のうちの少なくとも一つに由来するピークの質量電荷比m/zとに基づいて、前記微生物にリステリア・シーリゲリが含まれるか否かを識別することを特徴とする請求項3に記載の微生物の識別方法。
  15.  前記識別ステップは、前記微生物にリステリア・シーリゲリが含まれると識別したとき、さらに、少なくとも、リボソームタンパク質S9に由来するピークの質量電荷比m/zに基づいて、該リステリア・シーリゲリの菌株を特定することを特徴とする請求項14に記載の微生物の識別方法。
  16.  前記識別ステップは、少なくとも、リボソームタンパク質S9に由来するピークの質量電荷比m/z、および、リボソームタンパク質L24、L18、L15、S11、L31のうちの少なくとも一つに由来するピークの質量電荷比m/zと、に基づいて、前記微生物に、リボソームタンパク質の質量電荷比のパターンが、リステリア・シーリゲリの、タイプストレインと類似するグループである菌株が含まれるか否かを識別することを特徴とする請求項3に記載の微生物の識別方法。
  17.  前記識別ステップは、少なくとも、リボソームタンパク質S9、L18のそれぞれに由来するピークの質量電荷比m/z、又はリボソームタンパク質S9、S11のそれぞれに由来するピークの質量電荷比m/zに基づいて、前記微生物に含まれる菌株を、リボソームタンパク質の質量電荷比のパターンが、リステリア・シーリゲリのタイプストレインと類似するグループ又は非類似のグループに分類することを特徴とする請求項3に記載の微生物の識別方法。
  18.  前記識別ステップは、少なくとも、リボソームタンパク質S11に由来するピークの質量電荷比m/z、又はリボソームタンパク質L18、S9のそれぞれに由来するピークの質量電荷比m/zに基づいて、前記微生物にリステリア・ウェルシメリが含まれるか否かを識別することを特徴とする請求項3に記載の微生物の識別方法。
  19.  前記識別ステップは、リボソームタンパク質L6、L15、S11、S9、L31、S16のうちの少なくとも1つに由来するピークの質量電荷比m/zに基づいて、前記微生物に含まれるリステリア菌の菌種がリステリア・グレイであるかリステリア・ロコルチアであるかを識別することを特徴とする請求項3に記載の微生物の識別方法。
  20.  前記識別ステップは、少なくとも、リボソームタンパク質L24、L18、S9、L31のそれぞれに由来するピークの質量電荷比m/zとリボソームタンパク質L6、L15、S11のいずれかに由来するピークの質量電荷比m/z、又はリボソームタンパク質L24、L18、S9、S16のそれぞれに由来するピークの質量電荷比m/zとリボソームタンパク質L6、L15、S11のいずれかに由来するピークの質量電荷比m/zを指標とするクラスター解析を用いて、前記試料に含まれる微生物が、リステリア菌のいずれの菌種を含むかを識別することを特徴とする請求項3に記載の微生物の識別方法。
  21.  前記識別ステップは、8種類のリボソームタンパク質L24、L6、L18、L15、S11、S9、L31、およびS16のそれぞれに由来するピークの質量電荷比m/zを指標とするクラスター解析を用いて、前記試料に含まれる微生物が、リステリア菌のいずれの菌種を含むかを識別することを特徴とする請求項20に記載の微生物の識別方法。
  22.  前記クラスター解析による識別結果を表すデンドログラムを作成するステップを、さらに有することを特徴とする請求項20又は21に記載の微生物の識別方法。
  23.  コンピュータに請求項1~22のいずれかに記載の各ステップを実行させるためのプログラム。
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