Article
微生物学：グアニジンで増殖する完全アンモニア酸化細菌
Nature 633, 8030 doi: 10.1038/s41586-024-07832-z
グアニジンは化学的に安定な窒素化合物で、ヒトの尿中に排出され、プラスチックの製造、難燃剤として、また推進剤の成分として広く使用されており、生化学ではタンパク質変性剤としてよく知られている。グアニジンは自然界に広く存在し、窒素源としていくつかの微生物によって使用されているが、グアニジンを唯一の基質として増殖する微生物はこれまで特定されていない。今回我々は、完全アンモニア酸化細菌（コマモックス〔comammox〕）であるニトロスピラ属細菌Nitrospira inopinataと、おそらく他のほとんどのコマモックス微生物は、グアニジンのみをエネルギー、還元剤、窒素の供給源として増殖できることを示す。N. inopinataのグアニジナーゼホモログのプロテオミクス、酵素の反応速度論、結晶構造から、これが真正のグアニジナーゼであることが実証された。コマモックスを含む農業土壌や廃水処理場のマイクロバイオームを用いた培養実験では、グアニジンが環境における硝化の基質となることが示唆された。グアニジンがコマモックスの増殖基質であると特定されたことで、全球的に重要なこうした硝化微生物の予想外のニッチが示され、これらの微生物を単離する機会がもたらされる。
