General mechanisms of desiccation tolerance in bacteria. --Garcia (2011). Figure 1
耐乾燥性
概要
生物における「乾燥」の定義
anhydrobiosis
anhydrobiosis
- drought (moderate dehydration)
- desiccation (extreme dehydration)
“total desiccation” とは細胞乾燥重量 1g当たり自由水 0.1g以下になった状態を指す。
機能に関する知見
機能を示すメカニズム
細菌で報告されている耐乾燥性のメカニズムとしては以下の3つが挙げられる。
-
糖の蓄積、および置換
細胞内に非還元性の disaccharide (トレハロース) を蓄積させ、水と置換することによって細胞および細胞内分子を乾燥によるダメージから守るしくみ。ある生物ではガラス化したトレハロースが細胞を満たすことで高次構造を保護していることが確認されている。 -
Mn2+ の細胞内濃度上昇
D. radiodurans など、電離放射線や乾燥に耐性を持つ生物種では細胞内 Mn2+ 濃度が高く、細胞内タンパク質の酸化レベルが低くなっており、Mn2+による酸化ストレスの軽減が耐性に関与している、との報告がある。関与する遺伝子などはまだ不明のようである。 -
Heat shock protein
Cyanobacteria や Deinococcus属で HSP の発現が desiccation に反応していることが報告されている。
参考文献
- Garcia, A. H. (2011). Anhydrobiosis in bacteria: from physiology to applications. J Biosci. 36(5):939-950. PMID: 22116292
MiFuPへのリンク
トレハロース生合成
- NFUNC_0031 Trehalose biosynthesis (from NDP-glucose and glucose-6-phosphate)
- NFUNC_0032 Trehalose biosynthesis (from D-glucose and ADP-glucose)
NRULE_0121 Trehalose synthase
- NFUNC_0034 Trehalose biosynthesis (from maltose)
NRULE_0126 Maltose phosphorylase
NRULE_0127 Alpha,alpha-trehalose phosphorylase
NRULE_0128 Trehalose synthase - NFUNC_0037 Trehalose biosynthesis (from maltooligosaccharide)
NRULE_0139 Glycogen debranching enzyme
NRULE_0140 Maltooligosyl trehalose synthase
NRULE_0141 Malto-oligosyltrehalose trehalohydrolase
（更新日 2014/03/13）