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メタンを嫌気的に酸化する微生物マットで存在が顕著なニッケルタンパク質

Nature 426, 6968 doi: 10.1038/nature02207

海底堆積物におけるメタンの嫌気的酸化(AOM)は、全地球的な炭素循環、および温室効果ガスの放出の調節にかかわる重要な微生物過程である。この過程に関与する微生物は、メタン生成反応を逆転させていると推定されるが、生化学的な証拠となる培養微生物は単離されていない。今回、黒海の無酸素性のメタン湧出域から採取した微生物マットに含まれる、AOMに関連する細胞成分の探索を行った。この微生物マットは、メタン生成を行わずにAOMを触媒する。我々はメタン生成の最終段階を触媒するメチル補酵素還元酵素のニッケルを含む補因子F430と吸収スペクトルが同じで存在が顕著なニッケル化合物を抽出した。しかし、このニッケル化合物の分子量は、F430の分子量より大きかった。このF430の変異体と思われる化合物は、微生物マットから精製される豊富なタンパク質の一部であり、3種の異なるサブユニットから構成されている。アミノ末端の配列を決定したところ、微生物マットからクローン化された遺伝子座と一致した。配列解析の結果、メタン生成古細菌のメチル補酵素還元酵素との類似性がいくつか明らかになった。このニッケルタンパク質が微生物マット中に大量に存在すること(抽出タンパク質の7%)は、AOMにおける重要な役割を示唆している。

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