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ヒスタミン生産

概要

ヒスタミンはアミンの一種である。食品（発酵食品、鮮度の落ちた魚など）中に蓄積されたヒスタミンを摂取するとアレルギー様症状を呈するためアレルギー様食中毒の原因物質となる。 食中毒の原因となるヒスタミンは、食品中のヒスチジンが微生物によって変換されて生じるもので、食品のなかでもサバやマグロなど、ヒスチジンを大量に含む赤身魚が原因となることが多い。

機能に関する知見

機能を示すメカニズム

Genetic organizations of bacterial histidine decarboxylase loci.
Genetic organizations of bacterial histidine decarboxylase loci.
Lactobacillus buchneri B301, Clostridium perfringens (strain 13 / Type A), Photobacterium damselae subsp. damselae (ATCC51805). HdcP, (putative) histidine/histamine antiporter; HDC, histidine decarboxylase; HisRS, histidine--tRNA ligase; HdcB, maturation protein of histidine decarboxylase.
ヒスチジン脱炭酸酵素により必須アミノ酸であるヒスチジンから合成される。ヒスタミン生成菌は、低 pH ストレスに応答してヒスタミンを生成すると考えられている。ヒスチジン脱炭酸酵素は以下の二種類のアイソザイムが存在する。
  • ピルボイル型 (NRULE_0244）
    グラム陽性細菌に存在する。活性中心にピルビン酸から誘導されるピルボイル基を必要とする。前駆体タンパク質が切断され活性タンパク質となる。 Lactobacillus sp. 、 Clostridium perfringens 等。 細菌種によって、前駆体タンパク質の切断に novel enzyme catalysing maturation of pyruvoyl-dependent histidine decarboxylase (HdcB)（NRULE_0247） を必要とする。
  • ピリドキサル型 (NRULE_0245）
    グラム陰性細菌に存在する。補酵素にピリドキサル五リン酸（PLP）を必要とする。 Morganella morganii 、 Photobacterium damselae 等。
グラム陽性細菌、グラム陰性細菌ともに、細胞の内外でヒスチジンとヒスタミンを交換する Histidine/histamine antiporter （NRULE_0246）が関与する。 これらのほか、 histidyl-tRNA synthetase も同じ遺伝子クラスターに存在する。

機能を持つことが知られている生物

  • Lactobacillus sp. 30a (P00862)
  • Clostridium perfringens (P0C2E5)
  • Lactobacillus buchneri (P04193)
  • Morganella morganii (P05034)　 等

参考文献

  • Trip, H. et al. (2011). HdcB, a novel enzyme catalysing maturation of pyruvoyl-dependent histidine decarboxylase. Mol Microbiol. 79(4):861-871. PMID: 21208300
  • Kimura, B. et al. (2009). Induction of the histidine decarboxylase genes of Photobacterium damselae subsp. damselae (formally P. histaminum) at low pH. J Appl Microbiol. PMID: 19302297
  • Lucas, P. M. et al. (2005). Histamine-producing pathway encoded on an unstable plasmid in Lactobacillus hilgardii 0006. Appl Environ Microbiol. 71(3):1417-1424. PMID: 15746344

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（更新日 2014/03/12）