ピロバキュラム

ピロバキュラム属は、サーモプロテア科の属です。

ラテン語名のPyrobaculum (「火の棒」) が示すように、この古細菌は棒状で、高温の場所から隔離されています。グラム陰性で、その細胞はタンパク質サブユニットのS 層に囲まれています。

P. aerophilumは超好熱性で代謝の多様性に富んだ生物です。他の超好熱菌とは異なり、酸素の存在下で生存でき、微好気条件下で効率的に増殖します。

Pyrobaculum yellowstonensis WP30株は、米国イエローストーン国立公園（YNP）の元素硫黄 堆積物（ジョセフコート温泉[JCHS]、80 °C、pH  6.1、135  μM As）から取得され、化学有機従属栄養生物であり、電子受容体として元素硫黄および/またはヒ酸を必要とします。元素硫黄およびヒ酸の存在下で増殖すると、チオヒ酸およびポリ硫化物が形成されます。この生物の完全なゲノムが配列決定され（1.99  Mb、58%  G+C含量）、炭水化物、アミノ酸、脂質の分解のための多数の代謝経路が明らかになりました。硫黄とヒ素の還元に関与する複数のジメチルスルホキシド-モリブドプテリン（DMSO-MPT）酸化還元酵素遺伝子が特定されました。ほぼすべての必要な補因子と代謝物のde novo合成経路が特定されました。P . yellowstonensisの比較ゲノミクスと JCHS から集められたメタゲノム配列により、この生物は原位置の個体群と非常に関連している（平均ヌクレオチド配列同一性は約 95%）ことが示されました。P. yellowstonensisの生理学的特性と代謝能力は、YNP におけるこれらの個体群の分布と機能の理解を深めるための重要な基礎を提供します。

最初に配列が決定されたPyrobaculum種はP. aerophilumです。その環状ゲノム配列は 2,222,430 Bp の長さで、2605 個のタンパク質コード配列 (CDS) が含まれています。

嫌気条件下では、古細菌は脱窒経路によって硝酸塩を分子状窒素に還元する。ほとんどの種は、硫黄還元による化学合成無機栄養的、または硫黄呼吸や発酵による有機栄養的に成長する。細胞はほぼ長方形の端部を持つ桿体で、約 1.5～8 x 0.5～0.6 μm である。Pyrobaculum は周毛性または双極性多毛性鞭毛のため運動性があり、そのコロニーは円形で灰色から緑がかった黒色である。この種は通性好気性または厳密な嫌気性のいずれかである。酵母エキス、ペプトン、肉エキスでは成長が観察されたが、ガラクトース、グルコース、マルトース、デンプングリコーゲン、エタノール、メタノール、ホルムアミド、ギ酸、リンゴ酸、プロピオン酸、乳酸、酢酸、およびカザミノ酸では成長が観察されなかった。

遺伝子配列が決定された最初のPyrobaculum種であるP. aerophilum (棒状、3～8 x 0.6 μm) は、好気呼吸が可能な (aerophilum = 「空気を好む」) という古細菌としては珍しい特徴を持っています。これは、硝酸塩が存在しない場合に酸素が存在する場合にのみ古細菌が増殖するという事実から明らかです。この細菌は、丸くて灰黄色のコロニーを生成します。好気呼吸と嫌気呼吸の際には、有機化合物 (酵母エキス、肉エキス、トリプトン、ペプトンなどの複合有機物を基質として用いた場合に最大細胞密度が観察されました) と無機化合物の両方を利用します。また、成長のために元素硫黄が使用されることも観察されました。さらに、P. aerophilum は75 ～ 104 °C で増殖し、最適増殖温度は 100 °C です。

定常期培養では、Pyrobaculum calidifontis細胞が凝集することが観察されました。^[1]この凝集は、高度に秩序だった双極性束を形成する古細菌束線毛 (ABP) によって媒介されると考えられます。^{[2]これらの束の双極性は、少なくとも 2 つ以上の異なる細胞からのフィラメントの会合から生じる可能性が最も高いです。構成タンパク質 AbpA は、細菌}バイオフィルムの細胞外マトリックスの主要成分であり、バイオフィルムの安定性に寄与する細菌タンパク質 TasA と、配列レベルと構造レベルの両方で相同性を示します。^[2]

現在までに、ピロバキュラム属の菌株は中性から弱アルカリ性の沸騰する硫酸塩水と浅い海洋熱水系から分離されている。P . aerophilumはイタリアのイスキア島マロンティビーチの沸騰する海水穴から分離された。さらなる研究により、 P. aerophilumは硝酸塩を電子受容体とする厳密な嫌気条件下で生育することがわかった。^[3]

現在受け入れられている分類法は、原核生物の命名法リスト（LPSN）^[4]と国立生物工学情報センター（NCBI）^{[3]に基づいています。}

• ピロバキュラム asR3 小型RNA
• 古細菌属の一覧

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