嫌気性アンモニウム酸化細菌：例外的な特性を持つユニークな微生物

嫌気性アンモニウム酸化（アナモックス）細菌は、多くの微生物学的概念を無視し、真核生物と古細菌の両方で多くの特性を共有します。それらの最も興味深い特徴の中には、コンパートメント化された細胞計画とArchaeonのような細胞壁があります。ここでは、アナモックス細胞生物学に関する現在の知識をレビューします。アナモックス細胞は、二重層膜によって3つの別々のコンパートメントに分割されます。アナモックス細胞は、（外側から内側へ）細胞壁、腎形成、リボプラズム、およびアナモキソソームで構成されています。アナモックス細胞壁とパリホプラズムコンパートメントの両方の組成または機能についてはあまり知られていない。細胞壁はタンパク質であり、ペプチドグリカンとグラム陰性菌の典型的な外膜の両方を欠くことが提案されています。パリホプラズムの機能は不明ですが、細胞分裂環が含まれています。リボプラズムは、他の細菌の標準的な細胞質コンパートメントに似ています。リボソームとヌクレオイドが含まれています。アナモキソソームは細胞体積のほとんどを占め、真核生物のミトコンドリアに類似したいわゆる「原核生物オルガネラ」です。これは、湾曲したアナモキソソーム膜の上に結合されたアナモックス反応が起こる部位であり、おそらくプロトンの動機とそれに続くATP合成を引き起こします。これらのユニークな特性により、アナモックス細菌は、ドメイン菌、古細菌、ユーカリヤの初期の進化に関する考え方の食物です。

Anaerobic ammonium-oxidizing (anammox) bacteria defy many microbiological concepts and share numerous properties with both eukaryotes and archaea. Among their most intriguing characteristics are their compartmentalized cell plan and archaeon-like cell wall. Here we review our current knowledge about anammox cell biology. The anammox cell is divided into three separate compartments by bilayer membranes. The anammox cell consists of (from outside to inside) the cell wall, paryphoplasm, riboplasm, and anammoxosome. Not much is known about the composition or function of both the anammox cell wall and the paryphoplasm compartment. The cell wall is proposed to be proteinaceous and to lack both peptidoglycan and an outer membrane typical of Gram-negative bacteria. The function of the paryphoplasm is unknown, but it contains the cell division ring. The riboplasm resembles the standard cytoplasmic compartment of other bacteria; it contains ribosomes and the nucleoid. The anammoxosome occupies most of the cell volume and is a so-called "prokaryotic organelle" analogous to the eukaryotic mitochondrion. This is the site where the anammox reaction takes place, coupled over the curved anammoxosome membrane, possibly giving rise to a proton motive force and subsequent ATP synthesis. With these unique properties, anammox bacteria are food for thought concerning the early evolution of the domains Bacteria, Archaea, and Eukarya.