報告書番号

U96016

タイトル（和文）

鉄酸化細菌の単体硫黄への吸着機構

タイトル（英文）

ADHESION IRON-OXIDIZING BACTERIUM SULFUR

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

鉄酸化細菌の固体硫黄への吸着機構について検討した。鉄酸化細菌は，生育源の違いにより異なるタンパク質を細胞表層に生合成することがわかった。硫黄を生育源とした場合（硫黄細胞），２価鉄を生育源にした場合（鉄細胞）にはない分子量４０，４６，５０ＫＤａのタンパク質を生合成した。また，硫黄細胞は，鉄細胞に比べてほぼ１０倍良く硫黄に吸着した。硫黄細胞に固有のタンパク質のうち４０ＫＤａのタンパク質は，チオール基を持ち硫黄に不可逆的に吸着した。また，この吸着は，ジスルフィド結合を切断する還元財により脱離した。この４０ＫＤａのタンパク質は，細胞表面の鞭毛の構成分であった。以上より，鉄酸化細菌は，硫黄の利用に合わせて硫黄吸着タンパク質を含む鞭毛を細胞表面に生合成し，これを介しジスルフィド結合により吸着することが明らかとなった。

概要 （英文）

THE BACTERIAL ADHESION TO SOLID SURFACES IS A POSSIBLE METHOD FOR UTILIZING BACTERIAL FUNCTIONS.BACTERIAL ADHESION MIGHT BE OF IMPOOTANCE IN ATTACHMENT OF SESSILE ORGANISMS TO INTAKE ANDDISCHARGE CONDUITS,AND CORROSION OF PIPELINES BACTERIAL ADHESION IS IMPORTANT TO THE ELECTRIC POWER INDUSTRY.WE FOCUSED ON BACTERIAL ADHESIONAND USE OF IRON-OXIDIZING BACTERIUM FOR COAL DESULFURIZATION.THIS STUDY INVESTIGATED ADHESION OF IRON-OXIDIZING BACTERIUM TO ELEMENTAL SULFUR. THE IRON-OXIDIZING BACTERIUM,THIOBACILLUS FERROOXIDANS UTILIZES SOLUBLE FERROUS IRON AND/OR INSOLUBLE ELEMENTAL SULFUR AS ENERGY SOURCES.SULFUR-GROWN CELLS SHOW 10 TIMES GREAT ADHESION TO ELEMENTAL SULFUR THAN IRON-GROWN CELLS.SULFUR-GROWN CELLS SYNTHESIZE 40,46 AND 50-KDA SURFACE PROTEINS THAT ARE NOT SYNTHESIZED BY IRON-GROWN CELLS.THE BACTERIUM CHANGES ITS SURFACE PROTEINS ACCORDING TO THE CULTURE SUBSTRATE.ONLY THE 40-KDA PROTEIN OF SULFUR-GROWN CELLS HAS THIOL GROUPS WHIC ADHERE IRREVERSIBLY TO ELEMENTAL SULFUR IRREVERSIBLY.THIS ADHESION IS DISTURBED BY 2-MERCAPTOETHANOL,WHICH BREAKS THE DISULFIDE BOND.THE THIOL GROUPS OF THE 40-KDA PROTEIN FORMED A DISULFIDE BOND WITH ELEMENTAL SULFUR AND MEDIATE THE STRONG ADHESION BETWEEN T.FERROOXIDANS CELLS AND ELEMENTAL SULFUR.THE 40-KDA PROTEIN IS LOCATED ON THE FLAGELLA.THE LOCATION OF THE PROTEIN MAKES IT POSSIBLE FOR CELLS TO BE IN CLOSER CONTACT WITH THE SURFACE OF POWERED ELEMENTAL SULFUR.

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