マリプロフンドゥス・フェロオキシダンス

マリプロフンドゥス・フェロオキシダンス
科学的分類
ドメイン：	細菌
門:	シュードモナドタ
クラス：	ゼタプロテオバクテリア
注文：	マリプロフンダレス ヘルトら2020 [1]
家族：	マリプロフンダ科 ヘルトら2020 [1]
属:	マリプロフンドゥス エマーソンら2010 [2]
種：	M.フェロオキシダンス
二名法名
マリプロフンドゥス・フェロオキシダンス エマーソンら2010 [2]
同義語[3]
「Mariprofundales」マキタら。 2017年 「Mariprofundales」エマーソン他2007

Mariprofundus ferrooxydansは、好中球性、化学合成無機栄養性のグラム陰性 細菌で、第一鉄を第二鉄に酸化して増殖することができます。 ^{[2]これは、} Pseudomonadota門のZetaproteobacteria綱に属する数少ない細菌の 1 つです。通常は、鉄分が豊富な深海環境、特に熱水噴出孔で見つかります。 ^[4] M. ferrooxydans は、鉄マットを形成する固体の鉄オキシ水酸化物の茎を生成するのが特徴的です。 ^[2] M. ferrooxydansで Fe(II) の酸化を触媒すると提案されている遺伝子は、既知の金属酸化還元経路に関与する遺伝子と類似しているため、鉄酸化生物のモデルとして適しています。 ^[4]

この細菌は、ハワイ島近くの海底火山カマエワカナロア海山（旧ロイヒ）の熱水噴出孔に関連する鉄分を豊富に含む微生物マットから分離され、最も近い栽培種メチロファガ・マリナとの16S相同性はわずか85.3%である。23℃での倍加時間は12時間で、湾曲した桿体（約0.5×2～5μm）の形態をしている。^[2]

有効に出版されているにもかかわらず、^[3]属名の語源は文法的に間違っており、ラテン語の中性語mare -is (海)とラテン語の男性形容詞profundus (深い)が連結したもので、深海生物を意味する( profundusの中性語はprofundum )。^[3] 種小名はferrum (ラテン語の名詞)、鉄とoxus (ギリシア語の形容詞)、酸または酸っぱい、そして酸素を示す結合語である。(NL動詞oxydare、酸を作る、酸化する; NL部分形容詞ferrooxydans、鉄を酸化させる。) ^[3]

M. ferrooxydansは微酸素条件下で生息し、Fe(II)を電子供与体として使用し、酸素を電子受容体、CO _2を炭素源として使用して、それをFe(III)に酸化することを主なエネルギー獲得経路とする。^{[4] [5]}これは海洋塩を必要とする化学栄養生物であり、従属栄養的に成長することは示されていない。^[2]生物的鉄酸化は非生物的鉄酸化と競合するため、M. ferrooxydansは、鉄の生物的酸化が非生物的酸化と競合できる、高濃度のFe(II)だが酸素濃度の低い環境で繁殖する。^[2]鉄の酸化はエネルギー収量の少ないプロセスであり、十分な量のエネルギーを生成するには大量の鉄を酸化する必要があるため、環境中のFe(II)濃度が高いことは重要である。^[6] M. ferrooxydansにおける鉄酸化の提案モデルは、外膜鉄酸化酵素によるFe(II)の酸化が関与し、電子がシトクロムからなる電子伝達系に送られる。酸素が最終電子受容体として使用され、その後逆電子伝達によってNADHが生成される。^[4]

M. ferrooxydans細胞は、グラム陰性の湾曲した桿体で、2つのライフステージを経る。1つは運動する自由生活ステージ、もう1つは鉄を酸化して固体の酸化鉄を形成するステージである。^[4] M. ferrooxydansによって押し出された繊維状のねじれた鉄オキシ水酸化物の茎は、鉄マットの中に見られ、 M. ferrooxydansに特徴的な方法で酸化鉄構造を形成させる有機マトリックスで構成されていると予測されている。^{[4] [2]}この生物は運動性と走化性も備えているため、熱水噴出孔の不均一で急速に変化する環境でも適切な酸素濃度に向かって移動することができる。この生物は変化する酸素濃度を素早く検知して反応し、適切な酸素レベルに向かって気道走行することができる。^[4]運動性により、M. ferrooxydansは環境内での混合量にかかわらず微酸素条件下で維持され、非生物的鉄酸化に打ち勝ち、生存に十分なエネルギーを獲得できる場所に留まることができます。^[4]

M. ferrooxydans は、ゲノムにコード化された RuBisCo 遺伝子を使用して CO2 を固定することができます。複数の異なる RuBisCo 遺伝子を持っていることから、この生物は酸素と二酸化炭素の濃度の広い範囲にわたって CO2 を固定するように適応していることが示唆されます_。 [ 4 _]^この生物が従属栄養的に成長することは観察されていませんが、そのゲノムは、フルクトースとマンノースに特異的な、典型的には炭水化物輸送体として使用される糖ホスホトランスフェラーゼ システムをコード化しています。^[4]このように炭水化物輸送はゲノムにコード化されていますが、それらが炭素源として使用できるのか、または生物によって形成されるねじれた茎の炭水化物足場マトリックスを形成するために使用されるのかは不明です。^[4]

M. ferrooxydansは他のFeOBとともにQ235鋼の腐食に関与していると考えられており、鋼の表面にバイオフィルムを形成し、鋼の表面に孔食を引き起こす可能性があります。^[5] M. ferrooxydansによって引き起こされるQ235鋼の腐食の主な生成物は、 FeOOHやFe ₂ O ₃などの鉄酸化物であり、この生物は付着部位の周囲の環境を酸性化させ、孔食の発生を可能にします。^[5]

• 配置の詳細については、Pseudomonadotaの系統分類を参照してください。

• BacDive - 細菌多様性メタデータベースにおける Mariprofundus ferrooxydans の標準株