好熱性水素細菌の嫌気鉄呼吸による生育とその呼吸鎖に関する研究

嗜热氢菌厌氧铁呼吸生长及其呼吸链研究

• 批准号: 02J08531
• 负责人: 吉田 直樹
• 金额: $ 1.92万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-02J08531/
• 关键词: 鉄呼吸; 嫌気; チトクロム; 独立栄養; ヘム; acidianus; 鉄還元; ポルフィリン; 鉄還元酵素; クローニング; 糖鎖; 空気培養; スクリーニング; unculturable

今までに、pH1.2、80℃においてH_2を電子供与体、Fe^<3+>を電子受容体として独立栄養的に嫌気生育するAcidianus manzaensis NA-1株を単離した。本菌は鉄還元微生物として好熱性・好酸性を示す初めての例である。また、呼吸鎖末端酵素である鉄還元酵素Firを精製し、諸性質の解析をおこなった。以下、本年度の研究実績を報告する。(1)ヘム構造解析ピリジンフェロヘモクロム解析から、Firは新規ヘムを含むことが示唆された。そこで、ヘムの構造解析をおこなった。LC-MS/MSにより分子量および側鎖構造を推定した結果、分子量1008.5m/zを示すC_<59>H_4N_4O_7Feであることが示された。本分子量に合致するヘムは報告されておらず、新規ヘムであることが裏付けられた。MS/MS解析によりポルフィリン各側鎖がフラグメントとして検出され、ポルフィリン2位にhydroxyethylgeranylgeranyl基、8位に1,2-hydroxypropyl基を有することが明らかとなった。(2)鉄還元のメカニズムA.manzaensisにおける鉄還元のメカニズムを解明するために、Firの局在性と配向性を解析した。嫌気鉄呼吸により生育した菌体をトリプシン及びV8プロテアーゼにより処理した結果、Firの内部アミノ酸配列に合致する2つの消化断片を得た。各ペプチダーゼ処理後の上清画分には精製FIRと同様な吸収スペクトルが確認された。また、消化後の菌体の鉄還元活性は処理前と比較して約1/3であった。さらに精製したFIRはpH1.5において30-80℃で安定に存在するが、pH7.0において70℃では容易に失活する。以上から、本菌においてFirが菌体膜表面に鉄還元活性中心(ヘム)を位置する形で鉄還元をおこなっていることが示唆された。

Today ま で に, pH1.2, 80 ℃ に お い て H_2 を electronic body and supply, Fe ^ < 3 + > を electronic by the capacity of body と し て independent tech students.their ownship of に too 気 fertility す る Acidianus manzaensis NA - 1 strain を 単 from し た. This bacterium is a ferritic-reducing microorganism, と て, て, heat-tolerant and acid-tolerant, を, す, めて, である, である, である, である. Youdaoplaceholder0, respiratory terminal enzyme である, iron reducing enzyme Firを refining を, various properties <s:1> analysis をお なった なった. The following is the を research achievement report of this year する. (1) ヘ ム structure ピ リ ジ ン フ ェ ロ ヘ モ ク ロ ム parsing か ら, Fir は new rules ヘ ム を containing む こ と が in stopping さ れ た. Youdaoplaceholder0 で で, ヘム ヘム construction analysis をお をお なった なった. LC - MS/MS に よ り molecular weight お よ び side chain structure を presumption し た results and molecular weight of 1008.5 m/z を す C_ < > 59 H_4N_4O_7Fe で あ る こ と が shown さ れ た. This molecular weight に is consistent with the するヘム するヘム report されておらず and the new regulation ヘムである けられた とが is attached to けられた. MS/MS analytical に よ り ポ ル フ ィ リ ン each side chain が フ ラ グ メ ン ト と し て 検 out さ れ, ポ ル フ ィ リ ン two に hydroxyethylgeranylgeranyl base, eight に 1, 2 - hydroxypropyl を have す る こ と が Ming ら か と な っ た. (2) iron objects also yuan の メ カ ニ ズ ム arjun anzaensis に お け る iron objects also yuan の メ カ ニ ズ ム を interpret す る た め に, Fir の bureau in sexual と tropism を parsing し た. Too 気 iron objects breathing に よ り fertility し た bacteria を ト リ プ シ ン and び V8 プ ロ テ ア ー ゼ に よ り 処 Richard し た results, Fir の internal ア ミ ノ acid with column に close to す る 2 つ の た digestion を fragment. After each ペ プ チ ダ ー ゼ 処 manage の qing painting points に は refined FIR と with others な suction 収 ス ペ ク ト ル が confirm さ れ た. Youdaoplaceholder0, the <s:1> iron reductive activity of the digested <s:1> bacteria is approximately 1/3 て compared with that before treatment と. さ ら に refined し た FIR は pH1.5 に お い て 30-80 ℃ で settle に exist す る が, pH7.0 に お い て 70 ℃ で は easy に inactivation す る. Above か ら, the bacteria に お い て Fir が bacteria membrane surface に iron objects also yuan active center (ヘ ム) を position す る form で iron objects also yuan を お こ な っ て い る こ と が in stopping さ れ た.

项目成果

Anaerobic respiration with the reduction of Fe(III)-EDTA by H_2, and iron-reducing cytochrome c-552 in Hydrogenobacter thermophilus TK-6

嗜热氢杆菌 TK-6 中 H_2 和铁还原细胞色素 c-552 还原 Fe(III)-EDTA 的无氧呼吸

• 发表时间: 2005
• 期刊: Biochemical and Biophysical Research Communications (印刷中)
• 作者: Naoki Yoshida;et al.
• 通讯作者: et al.

Acidianus manzaensis sp.nov., a novel thermoacidophilic archaeon growing autotrophically on the oxidation of H_2 with the reduction of soluble Fe^<3+> as an electron acceptor

Acidianus manzaensis sp.nov.，一种新型嗜热嗜酸古菌，以 H_2 氧化为基础，以可溶性 Fe^3 > 作为电子受体进行还原，自养生长

• 发表时间: 2005
• 期刊: International journal of Systematic and Environmental Microbiology (印刷中)
• 作者: Naoki Yoshida;et al.
• 通讯作者: et al.