好酸性

好酸性生物または好酸性生物は、高酸性条件（通常pH 5.0以下^[1] ）で繁殖する生物です。これらの生物は、古細菌、細菌[ ^2]、真核生物など、生命の樹のさまざまな枝に見られます。

例

これらの生物のリストには以下が含まれます。

古細菌

サルフォロバル目、古細菌の熱原細菌門^[3]に属する目
サーモプラズマ目、古細菌のユーリアーキオータ亜綱^[3]に属する目
ARMAN 、古細菌のユーリアーキオータ亜綱^{[3]に属する}
Acidianus brierleyi、A. infernus、通性嫌気性好熱好酸性古細菌
ハラルケウム・アシディフィラム、好酸性のハロバクテリア科に属する^[4]
Metallosphaera sedula、好熱好酸性

細菌

アシドバクテリオタ^[5]、細菌門
アシディチオバシラ目、シュードモナス亜綱、例：A. フェロオキシダンス、A. チオオキシダンス
チオバチルス・プロスペルス、T.アシドフィルス、T.オルガノボルス、T.クプリヌス
アセトバクター・アセティは、エタノールの酸化から酢酸（酢）を生成する細菌です
アリシクロバチルス属は、果汁を汚染する可能性のある細菌の一種です。^[6]

真核生物

ケカビ^[7]
ウロトリカ^[7]
ドナリエラ・アシドフィラ^[7]
シアニディオシゾン・メロラエを含む、藻類藍藻綱に属する。

酸性環境への適応のメカニズム

ほとんどの好酸性生物は、細胞質を中性またはそれに近いpHに保つために、細胞内空間からプロトンを排出する非常に効率的なメカニズムを進化させてきました。そのため、細胞内タンパク質は進化を通じて酸安定性を発達させる必要はありません。しかし、アセトバクター・アセティなどの他の好酸性生物は、酸性化した細胞質を持ち、ゲノム内のほぼすべてのタンパク質を酸安定性に進化させます。^[8]このため、アセトバクター・アセティは、タンパク質が酸安定性を獲得するメカニズムを理解するための貴重なリソースとなっています。

低 pH に適応したタンパク質の研究により、タンパク質が酸安定性を達成できる一般的なメカニズムがいくつか明らかになっています。ほとんどの酸安定性タンパク質 (ペプシンやSulfolobus acidocaldarius由来のsoxF タンパク質など) には酸性残基が過剰に存在し、正電荷の蓄積によって引き起こされる低 pH 不安定化を最小限に抑えます。その他のメカニズムには、酸性残基の溶媒アクセシビリティや金属補因子の結合を最小限に抑えることが含まれます。酸安定性の特殊なケースでは、Nocardiopsis alba由来の NAPase タンパク質が、酸に敏感な塩橋を、展開プロセスで重要な役割を果たす領域から移動させたことが示されました。この運動酸安定性のケースでは、酸性と塩基性の両方の広範囲の pH にわたってタンパク質の寿命が達成されます。

参照

参考文献

^ Jin, Qusheng; Kirk, Matthew F. (2018-05-01). 「環境微生物学における主要な制御としてのpH: 1. 熱力学的観点」. Frontiers in Environmental Science . 6 : 21. doi : 10.3389/fenvs.2018.00021 . ISSN 2296-665X.
^ Becker, A.、「酸性pHで生息する細菌の種類」。2017年5月10日閲覧。
^ abc Dworkin M、Falkow S (2006)。原核生物：細菌生物学ハンドブック。
^ Singh OV (2012).極限環境微生物：持続可能な資源とバイオテクノロジーへの影響。John Wiley & Sons。pp. 76–79。ISBN 978-1-118-10300-5。
^ Quaiser, Achim; Ochsenreiter, Torsten; Lanz, Christa; Schuster, Stephan C.; Treusch, Alexander H.; Eck, Jürgen; Schleper, Christa (2003 年 8 月 27 日)。「アシドバクテリアは細菌領域内で一貫性がありながら非常に多様なグループを形成する: 環境ゲノミクスからの証拠」。分子微生物学 。50 ( 2): 563–575。doi : 10.1046/j.1365-2958.2003.03707.x。PMID 14617179。S2CID 25162803 。
^ Pettipher GL; Osmundson ME; Murphy JM (1997 年 3 月)。「 Alicyclobacillus acidoterrestrisの検出と計数方法、および果汁および果汁含有飲料における汚染物質の増殖と生成の調査」。応用微生物学論文集。24 (3): 185–189。doi : 10.1046/ j.1472-765X.1997.00373.x。PMID 9080697。S2CID 6976998 。
^ abc Rawlings, Douglas; Johnson, D. Barrie. 「Eukaryotic Acidophiles」. Encyclopedia of Life Support System (EOLSS) . Eolss Publishers. 2014年10月13日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2014年2月3日閲覧。
^ Menzel, U.; Gottschalk, G. (1985). 「成長と酢酸生成中のAcetobacterium wieringaeとAcetobacter acetiの内部 pH」 Arch Microbiol . 143 (1): 47–51. Bibcode :1985ArMic.143...47M. doi :10.1007/BF00414767. S2CID 6477488.

さらに読む

Cooper, JB; Khan, G.; Taylor, G.; Tickle, IJ; Blundell, TL (1990 年 7 月)。「アスパラギン酸プロテアーゼの X 線分析。II. 豚ペプシンの六方晶系の 2.3 Å 解像度での 3 次元構造」。J Mol Biol . 214 (1): 199–222. doi :10.1016/0022-2836(90)90156-G. PMID 2115088。
Bonisch, H.; Schmidt, CL; Schafer, G.; Ladenstein, R. (2002 年 6 月)。「古細菌 Rieske 鉄硫黄タンパク質の可溶性ドメインの構造 (1.1 Å 解像度)」。J Mol Biol . 319 (3): 791–805. doi :10.1016/S0022-2836(02)00323-6. PMID 12054871。
Schafer, K; Magnusson, U; Scheffel, F; Schiefner, A; Sandgren, MO; Diederichs, K; Welte, W; Hülsmann, A; Schneider, E; Mowbray, SL (2004 年 1 月)。「好熱好酸性細菌 Alicyclobacillus acidocaldarius のマルトース-マルトデキストリン結合タンパク質の X 線構造は、タンパク質の酸安定性に関する洞察を提供します」。Journal of Molecular Biology。335 ( 1): 261–74。doi :10.1016/j.jmb.2003.10.042。PMID 14659755 。
Walter, RL; Ealick, SE; Friedman, AM; Blake, RC 2nd; Proctor, P.; Shoham, M. (1996 年 11 月)。「ラスティシアニンの多波長異常回折 (MAD) 結晶構造: 極めて強い酸安定性を持つ高度酸化キュプレドキシン」。J Mol Biol . 263 ( 5): 730–51。doi : 10.1006/jmbi.1996.0612。PMID 8947572。{{cite journal}}: CS1 maint: 数値名: 著者リスト (リンク)
Botuyan, MV; Toy-Palmer, A.; Chung, J.; Blake, RC 2nd; Beroza, P.; Case, DA; Dyson, HJ (1996). 「Thiobacillus ferrooxidans 由来の Cu(I) ルスティシアニンの NMR 溶液構造: 極度の酸安定性と酸化還元電位の構造的根拠」J Mol Biol . 263 (5): 752–67. doi :10.1006/jmbi.1996.0613. PMID 8947573.{{cite journal}}: CS1 maint: 数値名: 著者リスト (リンク)
Kelch, BA; Eagen, KP; Erciyas, FP; Humphris, EL; Thomason, AR; Mitsuiki, S.; Agard, DA (2007 年 5 月)。「耐酸性の構造的および機構的探究: 運動学的安定性が極限環境挙動の進化を促進する」。J Mol Biol . 368 (3): 870–883. CiteSeerX 10.1.1.79.3711 . doi :10.1016/j.jmb.2007.02.032. PMID 17382344。

[1] Jin, Qusheng; Kirk, Matthew F. (2018-05-01). 「環境微生物学における主要な制御としてのpH: 1. 熱力学的観点」. Frontiers in Environmental Science . 6 : 21. doi : 10.3389/fenvs.2018.00021 . ISSN 2296-665X.

[bacteria-2] Becker, A.、「酸性pHで生息する細菌の種類」。2017年5月10日閲覧。

[autogenerated1-3] Dworkin M、Falkow S (2006)。原核生物：細菌生物学ハンドブック。

[Singh-4] Singh OV (2012).極限環境微生物：持続可能な資源とバイオテクノロジーへの影響。John Wiley & Sons。pp. 76–79。ISBN 978-1-118-10300-5。

[5] Quaiser, Achim; Ochsenreiter, Torsten; Lanz, Christa; Schuster, Stephan C.; Treusch, Alexander H.; Eck, Jürgen; Schleper, Christa (2003 年 8 月 27 日)。「アシドバクテリアは細菌領域内で一貫性がありながら非常に多様なグループを形成する: 環境ゲノミクスからの証拠」。分子微生物学 。50 ( 2): 563–575。doi : 10.1046/j.1365-2958.2003.03707.x。PMID 14617179。S2CID 25162803 。

[6] ^ Pettipher GL; Osmundson ME; Murphy JM (1997 年 3 月)。「 Alicyclobacillus acidoterrestrisの検出と計数方法、および果汁および果汁含有飲料における汚染物質の増殖と生成の調査」。応用微生物学論文集。24 (3): 185–189。doi : 10.1046/ j.1472-765X.1997.00373.x。PMID 9080697。S2CID 6976998 。

[eolss-7] Rawlings, Douglas; Johnson, D. Barrie. 「Eukaryotic Acidophiles」. Encyclopedia of Life Support System (EOLSS) . Eolss Publishers. 2014年10月13日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2014年2月3日閲覧。

[8] Menzel, U.; Gottschalk, G. (1985). 「成長と酢酸生成中のAcetobacterium wieringaeとAcetobacter acetiの内部 pH」 Arch Microbiol . 143 (1): 47–51. Bibcode :1985ArMic.143...47M. doi :10.1007/BF00414767. S2CID 6477488.