Letter 生理：細菌の硫化水素イオンチャネルの同定と特性の解明 2012年3月22日 Nature 483, 7390 doi: 10.1038/nature10881 硫化水素イオン（HS−）とその非解離型である硫化水素（H2S）は、地球上の生命の起源に不可欠であったと考えられており、生理機能と細胞シグナル伝達にとって重要である。硫化水素は、嫌気性細菌増殖の主要な代謝産物として、同化型および異化型両方の硫酸還元により産生される。これらの経路は、硫酸、亜硫酸やチオ硫酸などのさまざまな酸化型硫黄化合物を還元できる。異化型硫酸還元経路は、硫化水素を嫌気性呼吸の最終電子受容体として用い、この過程では大量のH2Sが産生される。亜硫酸の還元は、すべての硫酸還元経路における重要な中間段階である。ClostridiumとSalmonellaでは、誘導型の亜硫酸レダクターゼがNAD+の再生に直接つながっていて、NAD+はエネルギー産生と増殖で役割を果たすだけではなく、亜硫酸の解毒にもかかわっていると考えられている。H2SとHS−は共に、一定濃度以上では酵素やチトクロームオキシダーゼの金属中心に結合することで細胞増殖を阻害するので、この有毒な代謝物を放出する機構が必要となる。今回我々は、遺伝学的、生化学的および機能研究の手法を組み合せて、病原体であるClostridium difficileの硫化水素イオンチャネルを同定したことを報告する。このHS−チャネルは、ギ酸/亜硝酸輸送体ファミリーに属し、このファミリーではギ酸チャネル（FocA）、亜硝酸チャネル（NirC）のサブファミリーに並んで、ほぼ50の硫化水素イオンチャネルが第3のサブファミリーを形成している。硫化水素イオンチャネルは、HS−イオンに加えてギ酸、亜硝酸に対しても透過性を示す。この多特異性は、チャネルの結晶構造に見られる保存されたイオン選択性フィルターにより説明できる。チャネルは、細胞膜のプロトン勾配の脱共役を避けるために開口確率が低く、厳密な調節を受けている。 Full Text PDF 目次へ戻る
