Thermococcus litoralis

Thermococcus litoralis ( T. litoralis ) は、深海の熱水噴出孔周辺や浅い海底の温泉や油井周辺で見られる古細菌の一種です。 ^[¹^]^[²^]^[³^]これは直径が0.5～3.0 μm (20～118 μin)の嫌気性有機栄養超好熱菌です。 ^[¹^] Thermococcales 目に属する他の種と同様に、 T. litoralisは55～100 °C (131～212 °F) で生育する不規則な超好熱球菌です。^[¹^]他の多くの Thermococcus とは異なり、 T. litoralis は運動性がありません。細胞壁は六角形の格子を形成しない単一のS 層のみで構成されています。 ^[¹^] さらに、多くのサーモコッカス類は代謝において硫黄を電子受容体として必ず利用するが、 T. litoralis は成長を促進するために硫黄を必要とするだけで、硫黄がなくても生存できる。^[²^] T. litoralis は、一般的に使用されているTaq ポリメラーゼに代わる DNA ポリメラーゼを産生する能力があることから、最近科学界で注目を集めている。T . litoralis のポリメラーゼは、ベントポリメラーゼと呼ばれ、校正機能を持つ3'–5'エキソヌクレアーゼであるため、Taq よりもエラー率が低いことが示されている、^[⁴^] Pfu ポリメラーゼよりは高い。

DNAポリメラーゼ

Thermococcus litoralisのDNAポリメラーゼは高温でも安定しており、95 °C (203 °F)での半減期は 8 時間、 100 °C (212 °F)での半減期は 2 時間である。^[⁵^]また、校正機能も備えており、ほとんどの校正機能のない DNA ポリメラーゼよりも突然変異頻度を 2 ～ 4 分の 1 にまで低減できる。^[⁶^]市販品としてはVent DNA ポリメラーゼとして知られている。

生息地と生態

T. litoralis は、極めて高温の水域にある浅海および深海の熱水噴出孔付近で生育します。T . litoralisの最適な生育温度は 85～88 °C です。^{[ 1 ]}また、弱酸性の水を好み、pH 4.0 ～ 8.0 の範囲で生育し、最適な pH は 6.0 ～ 6.4 です。^{[ 1 ]}他の多くの超好熱菌とは異なり、T. litoralis は発酵において最終電子受容体として硫黄に任意依存しており、硫黄がない場合は水素ガスを、存在する場合は硫化水素を生成します。^{[ 2 ]}さらに、T. litoralis は、バイオフィルムの形成に役立つ可能性のある細胞外多糖類(EPS)を生成することが示されています。これは、マンノース、亜硫酸塩、リンから構成されています。^[²^]

生理

T. litoralis は、エネルギー源としてピルビン酸、マルトース、アミノ酸を利用できます。 ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]}実験室環境では、T. litoralis は還元されない速度で増殖するためにアミノ酸を供給されなければなりません。T. litoralis が必要としないアミノ酸は、アスパラギン、グルタミン、アラニン、グルタミン酸のみです。アスパラギンとグルタミンは熱水噴出孔周辺の高温で脱アミノ化される傾向があり、アラニンとグルタミン酸は通常他の超好熱性古細菌によって生成できるため、これらのアミノ酸はT. litoralisにとって必須ではない可能性があります。 ^[²^] T. litoralisの主な炭素源はマルトースであるようで、マルトース-トレハロース ABC トランスポーターを介して細胞内に取り込まれます。T . litoralis は、修正エンブデン-マイヤーホフ(EM) 経路と呼ばれる特殊な解糖経路を持っています。T. litoralisの改変EM経路が一般的なEM経路と異なる点の1つは、改変版にはATP依存性の酵素の代わりにADP依存性のヘキソースキナーゼとPFKが含まれていることである。 ^[³^]

新規株

新しいDNA解析により、T. litoralisのMWとZ-1614といういくつかの分離株が明らかになり、これらは新株である可能性が高い。MWとZ-1614は、DNA-DNAハイブリダイゼーション、C-G比（38～41モル％）、およびイムノブロッティング解析により、 T. litoralisの株であることが確認された。これらは、鞭毛を持つ点で、以前に分離されたT. litoralisとは形態的にわずかに異なっている。^[¹^]同じプロセスにより、以前に発見されたCaldococcus litoralisは実際にはT. litoralisであったことが示された。^[¹^] T. litoralisのゲノムはまだ完全に配列決定されていない。

参考文献

1 2 3 4 5 6 7 8 9 Kostyukova AS、Gongadze GM、Polosina YY、Bonch-Osmolovskaya EA、Miroshnichenko ML、Chernyh NA、Obraztsova MV、Svetlichny VA、Messner P、Sleytr UB、L'Haridon S、Jeanthon C、Prieur D (1999 年 11 月)。「Thermococcales 細胞エンベロープの構造と抗原能の調査、および "Caldococcus litoralis" Z-1301 を Thermococcus litoralis Z-1301 として再分類」。Extremophiles。3 ( 4 ) : 239–45。doi : 10.1007 / s007920050122。PMID 10591013。S2CID 10052332。
1 2 3 4 5 6 Rinker KD、Kelly RM (1996 年 12 月)。「超好熱性古細菌 Thermococcus litoralis の増殖生理学: 硫黄を含まない定義済み培地の開発、細胞外多糖の特性評価、およびバイオフィルム形成の証拠」。応用環境微生物学。62 ( 12 ) : 4478–85。Bibcode : 1996ApEnM..62.4478R。doi : 10.1128 / aem.62.12.4478-4485.1996。PMC 1389002。PMID 16535464。
1 2 Bertoldo C、Antranikian G (2006)。「第5章：サーモコックス目」。Dworkin M、Falkow S、Rosenberg E、Schleifer KH、Stackebrandt E (編) 『原核生物』 。Springer New York。pp. 69–81。doi : 10.1007 /0-387-30743-5_5。ISBN 978-0-387-25493-7。
↑ Synnes, Marianne (2006-08-16). "深海生物のバイオプロスペクティング：科学的および環境的側面". Clean Technologies and Environmental Policy . 9 (1): 53–59 . doi : 10.1007/s10098-006-0062-7 . ISSN 1618-954X . S2CID 83996416 .
↑ Kong H、Kucera RB、Jack WE (1993 年 1 月)。「超好熱性古細菌 Thermococcus litoralis 由来の DNA ポリメラーゼの特性評価。ベント DNA ポリメラーゼ、定常状態速度論、熱安定性、プロセス性、鎖置換、およびエキソヌクレアーゼ活性」。The Journal of Biological Chemistry。268 ( 3): 1965–75。doi : 10.1016 / S0021-9258(18) 53949-1。PMID 8420970。
↑ Mattila P、Korpela J、Tenkanen T、Pitkänen K (1991年9月)。「Thermococcus litoralis DNAポリメラーゼによるDNA合成の忠実度 ― 校正活性を持つ極めて耐熱性の高い酵素」。Nucleic Acids Research。19 ( 18 ) : 4967–73。doi : 10.1093 / nar / 19.18.4967。PMC 328798。PMID 1923765。

さらに読む

Gardner AF、Kumar S、Perler FB (2012年5月)。「モデル超好熱性古細菌 Thermococcus litoralis NS-C のゲノム配列」。Journal of Bacteriology。194 ( 9 ) : 2375–6。doi : 10.1128 / JB.00123-12。PMC 3347054。PMID 22493191。
Rivas-Pardo JA、Herrera-Morande A、Castro-Fernandez V、Fernandez FJ、Vega MC、Guixé V (20 June 2013). "Thermococcus litoralis由来の超好熱性ADP依存性グルコキナーゼの結晶構造、SAXSおよび反応速度論的メカニズムは、保存された触媒メカニズムを明らかにする" . PLOS ONE . 8 (6) e66687. Bibcode : 2013PLoSO...866687R . doi : 10.1371/journal.pone.0066687 . PMC 3688580 . PMID 23818958 .

外部リンク

Bac Dive（細菌多様性メタデータベース）におけるThermococcus litoralisのタイプ株

[isolate-1] 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Kostyukova AS、Gongadze GM、Polosina YY、Bonch-Osmolovskaya EA、Miroshnichenko ML、Chernyh NA、Obraztsova MV、Svetlichny VA、Messner P、Sleytr UB、L'Haridon S、Jeanthon C、Prieur D (1999 年 11 月)。「Thermococcales 細胞エンベロープの構造と抗原能の調査、および "Caldococcus litoralis" Z-1301 を Thermococcus litoralis Z-1301 として再分類」。Extremophiles。3 ( 4 ) : 239–45。doi : 10.1007 / s007920050122。PMID 10591013。S2CID 10052332。

[biofilm-2] 1 2 3 4 5 6 Rinker KD、Kelly RM (1996 年 12 月)。「超好熱性古細菌 Thermococcus litoralis の増殖生理学: 硫黄を含まない定義済み培地の開発、細胞外多糖の特性評価、およびバイオフィルム形成の証拠」。応用環境微生物学。62 ( 12 ) : 4478–85。Bibcode : 1996ApEnM..62.4478R。doi : 10.1128 / aem.62.12.4478-4485.1996。PMC 1389002。PMID 16535464。

[prokaryote-3] 1 2 Bertoldo C、Antranikian G (2006)。「第5章：サーモコックス目」。Dworkin M、Falkow S、Rosenberg E、Schleifer KH、Stackebrandt E (編) 『原核生物』 。Springer New York。pp. 69–81。doi : 10.1007 /0-387-30743-5_5。ISBN 978-0-387-25493-7。

[synnes06-4] Synnes, Marianne (2006-08-16). "深海生物のバイオプロスペクティング：科学的および環境的側面". Clean Technologies and Environmental Policy . 9 (1): 53–59 . doi : 10.1007/s10098-006-0062-7 . ISSN 1618-954X . S2CID 83996416 .

[kkj1993-5] Kong H、Kucera RB、Jack WE (1993 年 1 月)。「超好熱性古細菌 Thermococcus litoralis 由来の DNA ポリメラーゼの特性評価。ベント DNA ポリメラーゼ、定常状態速度論、熱安定性、プロセス性、鎖置換、およびエキソヌクレアーゼ活性」。The Journal of Biological Chemistry。268 ( 3): 1965–75。doi : 10.1016 / S0021-9258(18) 53949-1。PMID 8420970。

[6] Mattila P、Korpela J、Tenkanen T、Pitkänen K (1991年9月)。「Thermococcus litoralis DNAポリメラーゼによるDNA合成の忠実度 ― 校正活性を持つ極めて耐熱性の高い酵素」。Nucleic Acids Research。19 ( 18 ) : 4967–73。doi : 10.1093 / nar / 19.18.4967。PMC 328798。PMID 1923765。

[

[

[

[

[

[

DNAポリメラーゼ

生息地と生態

生理

新規株

参考文献

さらに読む

外部リンク

関連するトピック

熱水噴出孔

で見られる古細菌の一種です。

嫌気性有機

栄養