抄録/ポイント：
抄録/ポイント
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ABSTRACT Carboxydothermus種は,最も研究された好熱性カルボキシ栄養物質のいくつかである。それらの種々のカルボキシ栄養増殖特性は,一酸化炭素(CO)代謝によるエネルギー保存のための明確な戦略を示唆する。本研究では,H_2産生(水素産生CO代謝)によるCO代謝に関与するCOデヒドロゲナーゼ-エネルギー変換ヒドロゲナーゼ遺伝子クラスターの変化を示すために,Carboxydothermus属の比較ゲノム解析を用いた。実際,CO酸化によるH_2生産能力または不可能性は,Carboxydothermus水素ホルマン,Carboxydothermusアイランド,およびCarboxydothermusフェレリデューンにおけるこの遺伝子クラスターの存在または不在によって説明される。興味深いことに,その水素産生性CO代謝にもかかわらず,Carboxydothermusパーチナックスは,おそらく逆転により,この遺伝子クラスターにおいて,Ni-COデヒドロゲナーゼ触媒サブユニット(CooS-I)およびその転写制御因子コード遺伝子を欠く。C.pertinaxにおける転写分析は,Ni-COデヒドロゲナーゼ遺伝子(cooS-II)と遠隔コードエネルギー変換-ヒドロゲナーゼ関連遺伝子が100%COで著しくアップレギュレートされることを示した。さらに,チオ硫酸塩が100%COの末端電子受容体として利用可能であったとき,C.pertinaxの最大細胞密度および最大比増殖速度は,チオ硫酸塩が存在しない場合よりも,それぞれ3.1倍および1.5倍高かった。生産されたH_2の量は,水素生成CO酸化(CO+H_2O→CO_2+H_2)による予想より少ないCO消費量のわずか62%であった。従って,C.pertinaxはNi-COデヒドロゲナーゼIIによるCO酸化を,100%COで成長させた時,H_2Oだけでなくチオ硫酸塩の同時還元で結合した。IMPORTANCE嫌気性水素産生性カルボキシ栄養は,潜在的に毒性のCOを捕捉し,好熱性微生物のための利用可能なエネルギー源としてH_2を生産することによって,重要なニッチを満たすと考えられている。この水素生成性カルボキシドトロフは,Ni-COデヒドロゲナーゼ-エネルギー変換ヒドロゲナーゼ遺伝子クラスターに依存する。この特徴はこれらの生物に共通であると考えられている。しかし,水素産生性カルボキシドトローフCarboxydothermusパーチナックスは,遺伝子クラスターにコードされたNi-COデヒドロゲナーゼ触媒サブユニットの遺伝子を欠いている。ここでは,Carboxydothermus,転写分析,および100%COにおける培養研究の比較ゲノム分析を行い,水素生成CO代謝を証明した。結果は,C.pertinaxがNi-COデヒドロゲナーゼIIを遠位エネルギー変換ヒドロゲナーゼに交互に結合できることを明らかにした。さらに,C.pertinaxは,CO代謝の汎用性とCOの低い酸化還元電位のため,そのゲノム状況に必ずしも対応しないNi-COデヒドロゲナーゼの機能の例である。Please refer to the publisher for the copyright holders. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】
