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紅色光合成細菌Rvi.gelatinosusで光化学反応中心への潜在的電子供与体として見つかった水溶性のチトクロムcは、系統進化的には亜硝酸還元に働くNirMとして同定すべきタンパクである事が分かった。同菌種での亜硝酸還元能はこれまで報告されておらず、一般的な硝酸呼吸(脱窒)の能力を潜在的に持つ可能性が考えられため、この菌のゲノム情報を精査した。その結果、完全な脱窒反応(NO_3^-→NO_2^-→NO→N-2O→N_2)の第1段階である硝酸還元(NO_3^-→NO_2^-)酵素遺伝子は見つからなかったものの、亜硝酸還元から先の反応に必要な亜硝酸還元(NO_2^-→NO)酵素、一酸化窒素還元(NO→N_2O)酵素、亜酸化窒素還元(N_2O→N_2)酵素の遺伝子が見いだされ、亜硝酸呼吸による生育も確認された。また、光化学反応中心への5つの潜在的電子供与体のうちNirM以外のものを欠損させた複合変異株において、光合成生育速度が復活する復帰変異株が高頻度で得られたが、これらの復帰変異株ではNirMを含む亜硝酸還元酵素遺伝子が大量発現していることが明らかになった。復帰変異株だけでなく、亜硝酸の培地への添加によって亜硝酸還元酵素遺伝子の発現が誘導された株においても光合成生育速度が復活した。これはNirMが亜硝酸還元酵素だけではなく光化学反応中心へも電子を供与しているためと考えられる。さらに興味深い事はこの復帰変異株が光合成培養条件で野生株に比べ非常に高い亜硝酸還元能を示したことで、このことは生物の持つ光エネルギー代謝を人為的に改変出来たことを表している。細菌を利用した窒素酸化物(NOx)の処理に活用できるかもしれない。
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