커뮤니티 > 미생물이야기



미생물이야기 메탄 산화 박테리아
2013-08-06 15:04:29
이엠생명과학연구원

메탄 산화 박테리아

 

  ◇ 메탄 산화 박테리아의 특징
- 석탄이 형성된 곳의 메탄 생성 박테리아에 의해 생성된 메탄을 탄소원으로 사용 성장
- 호기성 균으로 토양, 수중 등 자연게에 널리 분포
- 메탄 영양성 세균(methylotrophic bacteria) : 형태학적으로 매우 다양, 메탄외에 탄소 함유 산화 가능 물질을 에너지 발생에 필요 전자공여체로 이용
- methane monooxygenase 보유 → methane을 methanol로 산화
- 세포막에 sterol 보유 : 다른 원핵 박테리아와 구별

 

메탄 산화 박테리아의 특성

Organism Morphology Flagellation Resting Stage Internal membranes Carbon Assimilation Pathway
Methylomonas

Rod

Polar

Cystlike body

I

Ribulose monophosphate

Methylobacter

Rod

Polar

Thick-walled cyst

I

Ribulose monophosphate

Methylococcus

Coccus

None

Cystlike body

I

Ribulose monophosphate

Methylosinus

Rod or vibrioid

Polar tuft

Exospore

II

Serine

Methylocystis

Vibroid

None

PHB-rich cyst

II

serine

Methylobacterium

Rod

Nonmotile

None

II

Serine

 

 

 

◇ 메탄 산화에 관련된 내부 구조와 탄소동화 과정에 따른 구분


- I형 : ribulosephosphate에 의해 동화, 원판형 포낭의 내부 구조가 세포질 전반에 분포, 불완전한 TCA cycle
(a) 3 Formaldehyde(C-1) + 3 Ribulose-5-P(C-5) →3 Hexose-6-P(C-6) → 3 Fructose-6-P(C-6)
(b) 3 Fructose-6-P(C-6) + ATP →3 Ribulose-5-P(C-5) + ADP + Phosphoglyceraldehyde(C-3) →Cell material
(c) Overall: 3 Formaldehyde(C-3) + ATP → Phosphoglyceraldehyde(C-3) + ADP
- II형 : serine pathway에 의해 탄소 동화, 세포의 주변을 따라 짝을 이룬 내부 구조가 분포, 완전한 TCA cycle 운영
Formaldehyde →Methylene tetrahydrofolate → + Glycine → Serine → Hydroxpyruvate →Glycerate → 2-Phosphoglycerate → Phosphoenolpyruvate → Oxalacetate → Malate → + ATP + CoA → Malyl-CoA → Glyoxylate → Acetyl-CoA → Cell material
Overall : Formaldehyde + CO2 + CoA + 2NADH + 2H< sup> + 2ATP → Acetyl-CoA + 2NAD+ + 2ADP + 2Pi + 2H2O
- 메탄의 순차적 산화로 HCO3- 생성 : CH4 →CH2OH →HCHO →HCOOH →HCO3-(유리된 전자는 cytochrome 계에 전달 →전자전달 인산화 반응 → ATP 생성)
- 메탄에서 메탄올 생성 : monooxygenase 관여, NADH 요구
  ◇ 메탄 산화 박테리아의 서식처
- 메탄이 있는 곳, 수생태게, 토양생태계 어디에나 널리 분포
- 메탄은 호수의 심부 등 혐기성 환경에서 생성 →호기성의 메탄 생산화 박테리아의 생존에 적합한 곳 : 혐기성에서 갓 벗어난 호기성, 미호기성 환경
- 많은 수의 메탄 산화 박테리아 : 질소고정

 

 

◇ 메탄 산화 박테리아의 분리
- 80% methanol과 20% 산소 섞여 있는 환경에 시료를 도말한 기본 염 배지(minimal salt medium) →일주일 후 집락 형성 →순수한 세균을 기초염 배지(80% methane-20% O2)에서 재차 분리
- 암모니아 산화 가능 →암모니아는 메탄 산화 박테리아에 독성




대전광역시 유성구 문지동 KAIST문지캠퍼스강의동L605호 대표이사:(원장)서범구 사업자번호:314-86-01479
전화번호:1800-0250 팩스번호:07074559748 관리자이메일:puom9@naver.com
이엠생명과학연구원. All Rights Reserved