แอซิโดฟิลล์
แอซิโดไฟล์หรือสิ่งมีชีวิตที่ชอบกรดคือสิ่งมีชีวิตที่เจริญเติบโตได้ดีภายใต้สภาวะที่เป็นกรดสูง (โดยปกติที่pH 5.0หรือต่ำกว่า[ 1 ] ) สิ่งมีชีวิตเหล่านี้สามารถพบได้ในสาขาต่างๆ ของต้นไม้แห่งชีวิตรวมถึงอาร์เคียแบคทีเรีย[ 2 ] และยูคาริโอตา
ตัวอย่าง
รายชื่อสิ่งมีชีวิตเหล่านี้ได้แก่:
อาร์เคีย
- ซัลโฟโลเบลส์ซึ่งเป็นอันดับในสาขาเทอร์โมโปรทีโอตา[ 3 ]ของอาร์เคีย
- Thermoplasmatalesเป็นอันดับหนึ่งในสาขาEuryarchaeota [ 3 ]ของ Archaea
- ARMANในสาขา Euryarchaeota [ 3 ]ของ Archaea
- Acidianus brierleyi, A. infernus , อาร์เคแบคทีเรียที่สามารถเจริญเติบโตได้ทั้งในสภาวะที่มีออกซิเจนและไม่มีออกซิเจน ทนต่ออุณหภูมิสูงและกรด
- Halarchaeum acidiphilumสมาชิกที่ชอบกรดของ Halobacteriacaeae [ 4 ]
- Metallosphaera sedula , ทนความร้อนและกรด
แบคทีเรีย
- Acidobacteriota [ 5 ]ไฟลัมของแบคทีเรีย
- Acidithiobacillalesเป็นอันดับหนึ่งของPseudomonadotaเช่นA. ferrooxidans, A. thiooxidans
- ไทโอบาซิลลัสพรอสเพอรัส, ที. แอซิโดฟิลัส, ที. ออร์กาโนโวรัส, ที. คูปรินัส
- อะซีโตแบค เตอร์ อะซีติ (Acetobacter aceti ) เป็นแบคทีเรียที่ผลิตกรดอะซิติก (น้ำส้มสายชู) จากกระบวนการออกซิเดชันของเอทานอล
- Alicyclobacillusเป็นสกุลของแบคทีเรียที่สามารถปนเปื้อนในน้ำผลไม้ได้ [ 6 ]
ยูคาริโอตา
- Mucor racemosus [ 7 ]
- อุโรทริชา[ 7 ]
- Dunaliella acidophila [ 7 ]
- สมาชิกของชั้นสาหร่ายCyanidiophyceaeซึ่งรวมถึงCyanidioschyzon merolae
กลไกการปรับตัวให้เข้ากับสภาพแวดล้อมที่เป็นกรด
สิ่งมีชีวิตที่ชอบกรดส่วนใหญ่ได้พัฒนากลไกที่มีประสิทธิภาพอย่างยิ่งในการสูบโปรตอนออกจากพื้นที่ภายในเซลล์เพื่อรักษา ระดับ pH ของ ไซโตพลาซึมให้อยู่ในระดับกลางหรือใกล้เคียงกลาง ดังนั้นโปรตีนภายในเซลล์จึงไม่จำเป็นต้องพัฒนาความเสถียรต่อกรดผ่านวิวัฒนาการ อย่างไรก็ตาม สิ่งมีชีวิตที่ชอบกรดอื่นๆ เช่นAcetobacter acetiมีไซโตพลาซึมที่เป็นกรด ซึ่งบังคับให้โปรตีนเกือบทั้งหมดในจีโนมต้องพัฒนาความเสถียรต่อกรด[ 8 ]ด้วยเหตุนี้Acetobacter acetiจึงกลายเป็นแหล่งข้อมูลที่มีค่าสำหรับการทำความเข้าใจกลไกที่โปรตีนสามารถบรรลุความเสถียรต่อกรดได้
การศึกษาโปรตีนที่ปรับตัวให้เข้ากับค่า pH ต่ำได้เผยให้เห็นกลไกทั่วไปบางประการที่โปรตีนสามารถคงความเสถียรในสภาวะกรดได้ ในโปรตีนที่คงความเสถียรในสภาวะกรดส่วนใหญ่ (เช่น เปปซินและโปรตีนsoxF จากSulfolobus acidocaldarius ) จะมีหมู่กรดอยู่มากเกินไป ซึ่งช่วยลดการเสียความเสถียรในสภาวะ pH ต่ำที่เกิดจากการสะสมของประจุบวก กลไกอื่นๆ ได้แก่ การลดการเข้าถึงของตัวทำละลายต่อหมู่กรด หรือการจับกับโคแฟคเตอร์โลหะ ในกรณีพิเศษของความเสถียรในสภาวะกรด โปรตีน NAPase จากNocardiopsis alba แสดงให้เห็นว่ามี การย้ายพันธะเกลือที่ไวต่อกรดออกจากบริเวณที่มีบทบาทสำคัญในกระบวนการคลายตัว ในกรณีของความเสถียรในสภาวะกรดเชิงจลนศาสตร์นี้ โปรตีนสามารถคงความคงทนได้ในค่า pH ที่หลากหลาย ทั้งกรดและเบส
ดูเพิ่มเติม
อ่านเพิ่มเติม
- Cooper, JB; Khan, G.; Taylor, G.; Tickle, IJ; Blundell, TL (กรกฎาคม 1990). "การวิเคราะห์ด้วยรังสีเอกซ์ของโปรตีเอสแอสปาร์ติก II. โครงสร้างสามมิติของผลึกรูปหกเหลี่ยมของเปปซินหมูที่ความละเอียด 2.3 อังสตรอม" J Mol Biol . 214 (1): 199– 222. doi : 10.1016/0022-2836(90)90156-G . PMID 2115088 .
- Bonisch, H.; Schmidt, CL; Schafer, G.; Ladenstein, R. (มิถุนายน 2545). "โครงสร้างของโดเมนที่ละลายได้ของโปรตีนเหล็ก-กำมะถัน Rieske ของอาร์เคียที่ความละเอียด 1.1 อังสตรอม" J Mol Biol . 319 (3): 791– 805. doi : 10.1016/S0022-2836(02)00323-6 . PMID 12054871 .
- Schafer, K; Magnusson, U; Scheffel, F; Schiefner, A; Sandgren, MO; Diederichs, K; Welte, W; Hülsmann, A; Schneider, E; Mowbray, SL (มกราคม 2547). "โครงสร้างเอกซ์เรย์ของโปรตีนที่จับกับมอลโทส-มอลโทเดกซ์ทรินของแบคทีเรียเทอร์โมแอซิโดฟิลิก Alicyclobacillus acidocaldarius ให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับความเสถียรของโปรตีนในกรด"วารสารชีววิทยาโมเลกุล 335 ( 1): 261– 74. doi : 10.1016/j.jmb.2003.10.042 . PMID 14659755 .
- Walter, RL; Ealick, SE; Friedman, AM; Blake, RC 2nd; Proctor, P.; Shoham, M. (พฤศจิกายน 1996). "โครงสร้างผลึกการเลี้ยวเบนผิดปกติหลายความยาวคลื่น (MAD) ของ Rusticyanin: คิวเพรดอกซินที่มีฤทธิ์ออกซิไดซ์สูงและมีความเสถียรต่อกรดอย่างมาก" . J Mol Biol . 263 (5): 730– 51. doi : 10.1006/jmbi.1996.0612 . PMID 8947572 .
{{cite journal}}: CS1 maint: numeric names: authors list ( link ) - Botuyan, MV; Toy-Palmer, A.; Chung, J.; Blake, RC 2nd; Beroza, P.; Case, DA; Dyson, HJ (1996). "โครงสร้างสารละลาย NMR ของ Cu(I) rusticyanin จาก Thiobacillus ferrooxidans: พื้นฐานโครงสร้างสำหรับความเสถียรของกรดและศักยภาพรีดอกซ์ที่รุนแรง" J Mol Biol . 263 (5): 752– 67. doi : 10.1006/jmbi.1996.0613 . PMID 8947573 .
{{cite journal}}: CS1 maint: numeric names: authors list ( link ) - Kelch, BA; Eagen, KP; Erciyas, FP; Humphris, EL; Thomason, AR; Mitsuiki, S.; Agard, DA (พฤษภาคม 2550). "การสำรวจโครงสร้างและกลไกของความต้านทานต่อกรด: ความเสถียรทางจลนศาสตร์อำนวยความสะดวกในการวิวัฒนาการของพฤติกรรมของจุลินทรีย์ที่ชอบสภาพแวดล้อมสุดขั้ว" J Mol Biol . 368 (3): 870– 883. CiteSeerX 10.1.1.79.3711 . doi : 10.1016/j.jmb.2007.02.032 . PMID 17382344 .