メタノテルムス属

メタノテルムス属について

メタノテルムス属（Methanothermus）は、極めて高い温度で生育する特異なメタン生成古細菌の一群として知られています。この属は、グラム陽性で偏性嫌気性の特徴を持ち、超好熱性に分類される生物です。1980年代初頭において、メタノテルムス属は、最も高温で繁殖可能な生物として一時的に注目を浴びました。

発見の背景

メタノテルムスは1981年にアイスランドの熱水泉で初めて発見され、報告されました。その小さな形状は約3×0.3-4μmで、鞭毛をもたない桿菌です。運動性を持たないため、周囲の環境に依存しながら生育します。細胞壁はシュードムレインで構成されており、グラム染色を行うと陽性に染まります。これにより、Methanobacterium属と類似した特性を示しますが、メタノバクテリウム科のMethanothermobacterと比較すると明らかに異なる生育温度の傾向があり、新しい科が設立されました。

特徴と生態

メタノテルムス属の細胞は、シュードムレインの外側にS層という特異な構造を持つ点が特徴的であり、他のメタノバクテリウム綱ではこの構造が欠けています。また、細胞膜においては、中間部で架橋されたH型カルドアーキオール（C80）を内部のコア脂質に持つ点もユニークです。

この生物は独立栄養生物であり、水素と二酸化炭素を基にメタンを合成する能力を有しています。他の基質、例えば蟻酸やメタノールは利用せず、メタン生成のみを行います。

メタノテルムスの至適な増殖温度は80-90°Cで、特に高温環境に適応しており、最大で97°Cまでの生育が記録されています。この特性は、Methanopyrus kandleriに次ぐもので、メタン生成菌の中でもトップクラスの好熱性を誇ります。1981年に発見された当初は、Sulfolobus solfataricusの記録を10°Cも上回る高温での生育が報告され、その後はPyrodictium occultumが110℃で報告されるまで、短期間ながら最も高温環境で増殖可能な生物として注目を集めました。

工業的利用と研究

残念ながら、生育温度の高さや有機物による増殖阻害などの要因から、メタノテルムス属の工業的な利用は非常に制限されています。しかし、分子生物学の分野では、生物由来のヒストンやヌクレオソームに関する研究においてメタノテルムスの名前をよく見かけます。特に、Methanothermus fervidusの全ゲノムは2010年に解読されており、そのサイズはわずか1,243,342 bpと、自由生活を行う生物としては非常に小規模です。

分類

メタノテルムス属には、次のような種が含まれます。

• - Methanothermus fervidus
• - Methanothermus sociabilis

これらの特徴や研究成果は、メタノテルムス属が生化学的研究において重要な対象となっている理由を示しています。

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