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| シュワネラ・ビオラセア | |
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科学的分類 
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| ドメイン： | 細菌 |
| 門: | シュードモナドタ |
| クラス： | ガンマプロテオバクテリア |
| 注文： | アルテロモナダレス |
| 家族： | シュワネラ科 |
| 属: | シェワネラ |
| 種： | S.ビオラセア
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| 二名法名 | |
| シュワネラ・ビオラセア 野木・加藤・堀越、1999年
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シュワネラ・ビオラセアDSS12（ S. violacea）は、琉球海溝の深さ5,110メートルの海底堆積物に生息するグラム陰性細菌です。 [1] この生物の最初の記述は、1998年に日本の微生物学者野木雄一、加藤千秋、堀越幸喜によって発表されました。彼らは、この生物がマリンアガー2216プレートで培養されたときに紫色に[2]見えることから、この種に名前を付けました。 [1]
シュワネラ・ビオラセアは鞭毛を持つ運動性の桿菌です。[3]通性嫌気性生物 であり、8°Cおよび30MPaでの最適な生育条件から極限環境細菌と考えられています。 [4]研究者は、 S.ビオラセアが異常に寒く高圧の環境で繁栄するために使用する 特定のメカニズムをよりよく理解するために、この種を評価しています。
分類
シェワネラ・ビオラセアはシェワネラ 属の一種です。シェワネラの 系統発生に関する最近の評価により、この属はグループ 1 とグループ 2 の 2 つのカテゴリに分けられました。これらのカテゴリは、16S rRNA配列の評価と膜脂質組成の比較から作成されました。グループ 1 のシェワネラ種は主に極限環境細菌で、グループ 2 のシェワネラ種は主に中温細菌です。[4] S. ビオラセアは、細菌が極低温および高圧下で繁殖できるようにした特定の遺伝的適応により、グループ 1 のシェワネラに属しています。具体的には、グループ 1 の種は、膜に組み込まれた多価不飽和脂肪酸の割合が著しく高くなっています。 [4]
位置
S. violaceaのサンプルは、海洋科学技術センターが運用する有人潜水艇「しんかい6500システム」を使用して収集されました。サンプルは、水深5,110メートルの琉球海溝から収集されました。この海洋環境の堆積物の最上層に細菌が存在します。[1]
構造と代謝
ゲノム
S. violaceaの全ゲノムは、 2010年にサンガー法を用いて解読された。S . violaceaには4,962,103 塩基対が含まれる。4,346個のタンパク質遺伝子と169個のRNA遺伝子がある。この細菌は単一の染色体を持ち、プラスミドは知られていない。G +C含有量は44.7%である。[5]全ゲノムは、国立生物工学情報センターによって公開されており、オンラインでアクセス可能である（外部リンクを参照）。
膜構成
シュワネラ・ビオラセアは、リン脂質に異常に高い割合で多価不飽和脂肪酸（PUFA）を組み込んでいます。シュワネラ・ビオラセアでは、脂肪酸の14％がエイコサペンタエン酸（EPA）で、これは20:5ω3としても知られる特定の種類の多価不飽和脂肪酸です。PUFA濃度の上昇により膜の流動性が低下し、細菌が低温で繁殖しやすくなります。[4] S. ビオラセアおよびグループ1のシュワネラ種の他のメンバーに見られる異常な脂質組成の正確な機能はまだ完全には解明されていません。しかし、S. ビオラセアのEPAレベルの高さは、高圧および低温での細胞分裂速度の上昇と相関しています。 [6] [7] [8]
理想的な成長条件
シュワネラ・ビオラセアは絶対好冷菌（好冷菌）である。最適生育温度は8℃である。30℃では生育も繁殖もできない。シュワネラ・ビオラセア は通性好圧菌（好圧菌）であり、高圧条件でも生育できる。シュワネラ・ビオラセアは0.1～70MPaの圧力条件で生育できる（3）。理想的な圧力は30MPaである。[4]
高圧下での呼吸器系の維持
他の多くのShewanella種とは異なり、S. violacea は嫌気呼吸のための末端還元酵素が非常に少なく、c 型シトクロムも呼吸に関与する Fe(III) 還元外膜タンパク質もありません。[5] S. violaceaでは、圧力関連オペロンが呼吸器系の調節に不可欠な役割を果たしていると考えられています。[9]具体的には、研究者は圧力調節シトクロムの重要性を評価しています。シトクロムは、電子伝達による ATP 生成に関与する ヘムタンパク質です。S . violaceaには、3 つの主要なタイプのシトクロムが含まれています。最初のC A は、すべての生存圧力で発現します。2 番目のC Bは、低圧でのみ発現します。3 番目の d 型シトクロムは、細胞が高圧下で増殖した場合にのみ発現します。したがって、 S. violaceaの d 型シトクロムは、高圧下で呼吸器系が活動し続けるための重要な手段です。[3]
参考文献
- ^ abc Nogi, Y., C. Kato, K. Horikoshi. 「深海好圧性Shewanella株の分類学的研究とShewanella violacea sp. novの説明。」Archives of Microbiology 170 (5) (1998): 331–38。印刷。
- ^ H. Kobayashi、Y. Nogi、K. Horikoshi。「深海微生物Shewanella violacea DSS12から精製された新しい紫色の3,3'-ビピリジル色素」Extremophiles、11（2007）：245–250。印刷。
- ^ ab 千熊さやか、笠原良太、加藤千明、為貝秀之。「細菌の高圧適応：深海細菌Shewanella violacea DSS12の呼吸器系」 FEMS Microbiology Letters 267 (1) (2007): 108–12。印刷。
- ^ abcde 加藤千秋、野木雄一。「系統学的構造と機能の相関：深海Shewanellaの例。」FEMS微生物生態学 35（3）（2001）：223–30。印刷。
- ^ ab 青野英治他「深海底堆積物由来の好冷好圧細菌Shewanella violaceaの完全ゲノム配列と比較分析」 Molecular BioSystems 6 (2010): 1216–226. 印刷。
- ^ 川本 淳 他「高静水圧下における好圧細菌Shewanella violacea DSS12 の細胞分裂後期段階に対するエイコサペンタエン酸の好ましい影響」 Environmental Microbiology 13 (8) (2011): 2293-298。印刷。
- ^ Tamegai, H. 「好圧性 Shewanella violacea DSS12の呼吸末端酸化酵素活性の非好圧性種と比較した耐圧性」Biosci. Biotechnol. Biochem. 75 (5) (2011): 919–24. 印刷
- ^ 川本、J、栗原、山本、永易、谷、三原、細川、馬場、SB 佐藤、江崎直樹。 「エイコサペンタエン酸は、寒冷適応細菌であるシュワネラ リビングストンネンシスAc10 の膜組織と細胞分裂において有益な役割を果たしています。」細菌学ジャーナル 191 (2) (2009): 632–40。印刷します。
- ^ 中曽根 薫. 「深海細菌Shewanella violacea DSS12におけるシトクロムbd生合成の圧電制御」工学部研究報告 39（2005）：11-14。印刷。
外部リンク
- 国立生物工学情報センター (NCBI) の S. violacea ゲノム全体
- BacDive の Shewanella violacea の標準株 - 細菌多様性メタデータ