酸素耐性機構とは? わかりやすく解説

酸素耐性機構

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2022/05/03 07:47 UTC 版)

ニトロゲナーゼ」の記事における「酸素耐性機構」の解説

窒素固定反応古くから知られていたが、1960年のCarnahanの無細胞標品の抽出まで長らく生化学的性質が明らかではなかった。Carnahanは酸素極力除去し通常4 ℃で扱うタンパク質標品を20 で扱うことによってニトロゲナーゼ活性残存させることに成功したニトロゲナーゼ還元酵素およびニトロゲナーゼ二量体いずれも酸素に対して不可逆失活する。ニトロゲナーゼ還元酵素空気暴露対す半減期(t1/2)は30秒、そしてニトロゲナーゼ二量体t1/2は4分である。 上述のように、嫌気性菌以外にも通性嫌気性菌好気性菌そして根粒菌ニトロゲナーゼ活性有している。嫌気性菌については完全嫌気状態なければ窒素固定反応行わない。また通性嫌気性菌については酸素濃度が1キロパスカル以下の条件なければ窒素固定反応同様に行われないまた、A. vinelandiiのような好気性細菌については自らの高い酸素呼吸活性によって細胞周辺酸素極力除去しなおかつニトロゲナーゼ立体構造違いによって酸素影響回避している。 根粒菌については酸素に高い親和性有するレグヘモグロビン根粒周囲配置することによってニトロゲナーゼ系から酸素除去している。レグヘモグロビンにとりこまれた酸素ニトロゲナーゼ系に触れことなく植物の根を経て吸収され体内酸化的リン酸化用いられるシアノバクテリア光化学系のIとII同時に有し酸素発生型光合成をおこなう。したがってニトロゲナーゼ系とは極めて相性が悪い。しかしながらAnabaenaのような繊維状のシアノバクテリア酸素発生する光化学系II細胞から除去したヘテロシスト異質細胞)にニトロゲナーゼ発現し窒素固定反応行っている。しかしながら繊維状の形態とらない単細胞シアノバクテリア(Trichodesmium属など)においてもニトロゲナーゼ系および窒素固定反応確認されている。そうしたシアノバクテリア昼間光合成行いATP蓄積した後に、夜間窒素固定反応を行うといった方法とっている。ただし、光合成窒素固定同時に行うシアノバクテリアも見つかっており、それらの機構についてはいまだ謎に包まれている。

※この「酸素耐性機構」の解説は、「ニトロゲナーゼ」の解説の一部です。
「酸素耐性機構」を含む「ニトロゲナーゼ」の記事については、「ニトロゲナーゼ」の概要を参照ください。

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