嫌気的メタン酸化能を有する微生物の探索とその生理学的特質の解明

寻找能够厌氧甲烷氧化的微生物并阐明其生理特性

• 批准号: 16651114
• 负责人: 石井 正治
• 金额: $ 2.24万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-16651114/
• 关键词: メタン酸化; 嫌気; メタン; 微生物代謝; 嫌気性細菌

昨年度単離した525W株について、その嫌気的メタン酸化についてさらに研究を進めた。まず、メタン代謝能を保持した状態の525W株の菌体をより多く得るため、2段培養法を構築した。具体的には、1段目の前培養としてYeast extractだけを炭素源とした好気培養を行い、2段目の本培養としてメタンを唯一炭素源とした嫌気培養により、メタン酸化系の誘導を行った。次いで、得られた菌体を用いて、代謝産物の同定、酵素反応の有無、遺伝子の検出などの方法により、嫌気的メタン酸化経路の全体像を明らかにすることを試みた。その結果、本菌中には好気的メタン代謝の初発酵素であるメタンモノオキシゲナーゼ活性は検出されず、さらに同酵素遺伝子も検出されなかった。一方、嫌気的メタン代謝の産物としてニトロメタンが検出された。なお、525W株は脱窒条件で生育するため、脱窒反応の中間体としてNOやNO_2^-などの反応性の高い分子種が生成されうる。それ故、ニトロメタンは、NOやNO_2^-などの分子の関与を伴い、メタンから直接生成されるものと推定された。さらに、525W株はニトロメタンを唯一炭素源とした嫌気的生育が可能であった。これらの事柄より、ニトロメタンは嫌気的メタン代謝の直接の代謝中間体である可能性が極めて高いものと思われる。なお、ニトロメタン以降の代謝については、遺伝学的さらには酵素学的に明らかにしており、ニトロメタン〜S-ホルミルグルタチオン〜ギ酸〜二酸化炭素と進むものと推定されている。

Last year, the research on the acidification of についてさらに by the 525W strains of について and その気 was carried out.まず, メタンmetabolism can maintain した status の525W strain をより多く るため, 2-stage culture method をconstruction した. Specific details, 1st paragraph of current training, and Yeast extractだけをcharcoal sourceとした好気文化を行い、2sectionsの本综合としてThe only source of carbon in Minako is the incubation system and the acidification system of Minako. Second time, use of the bacterial cells, determination of metabolites, presence or absence of enzyme reaction, and removal of the residueなどの法により, and the メタン acidified 経路のwhole image of the を明らかにすることをtrial みた. The results of the test are: the first enzyme of metabolism in this bacterium, the enzyme であるメタンモノオキシゲナーゼActive は検出されず, さらに Same enzyme residue も検出されなかった. On the one hand, the metabolite of メタン that dislikes water is としてニトロメタンが検出された. The なお, 525W strain is a high-molecular species that can produce するため without suffocation conditions, and the としてNOやNO_2^-などのreaction のhigh-molecular species with suffocation and reaction resistance.それ therefore, ニトロメタンは, NOやNO_2^-などのmolecule の关 and をbandい, メタンから directly generate されるものと presumed された.さらに, 525W strain of はニトロメタンを is the only source of carbon, and the fertility of としたがであった is possible.これらの事典より, ニトロメタンは気's メタンmetabolism のdirect のmetabolic intermediate である possibility が极めて高 いものと思われる.なお, ニトロメタン and then lower the metabolism については, the さらには enzyme science of 伝学 に明らかにしており,ニトロメタン~S-ホルミルグルタチオン~ギ acid~diacidized carbon とむものと presumed されている.