하이드로소좀

Hydrogenosome
ATP, 분자수소, 아세트산염 및 이산화탄소를 생성하기 위한 S. 연어 하이드로소좀의 활성도

하이드로노솜은 일부 혐기성 섬모충류, 편모충류 및 균류에서 발견되는 막으로 둘러싸인 세포소기관입니다.하이드로노솜은 아마도 프로토미토콘드리아에서 진화하여 혐기성 조건에서 [1]수소와 ATP를 생산한 것으로 추정되는 매우 가변적인 세포소기관입니다.

하이드로소좀은 1973년 D. G. 린드마크와 M.에 의해 발견되었다.뮐러.하이드로노솜은 혐기성 또는 산소가 많은 환경에서 사는 유기체들에게 진화적 혈통적 중요성을 가지고 있기 때문에, 많은 연구 기관들은 그 이후로 다양한 [2]소기관에서 어떻게 다른지에 대한 그들의 발견을 문서화해왔다.

역사

하이드로소좀은 1970년대 초 록펠러 대학의 린드마크와 뮐러에 의해 분리, 정제, 생화학적으로 특징지어지고 명명되었다.히드로소좀에 대한 이 중요한 연구 외에도, 그들은 진핵생물에서 [2]피루브산:페레독신 옥시도 환원효소 및 하이드로게나아제의 존재를 처음으로 입증했다.이후 몇몇 혐기성 원생동물 기생충의 생화학적 세포학과 세포하 구성에 대한 추가 연구가 수행되었다(예:트리코모나스 질염, 트리트리코모나스 태아, 지아디아 람블리아, 엔타모에바 스파)[1]

수소염색체와 생화학 세포학 연구로부터 얻은 정보를 이용하여, 이 연구원들은 메트로니다졸의 작용 형태를 결정하였습니다.오늘날, 메트로니다졸은 혐기성 [3][4]감염의 치료를 위한 표준 화학 치료제로 알려져 있다.

그들의 발견 이후, 하이드로노솜은 다양한 혐기성 단세포 섬모충, 편모충, 그리고 곰팡이에서 발견되어 왔다.이 중에서 가장 주목할 만한 것은 기생성 트리코모나스 질염이다.가장 일반적인 세균성 전염병의 원인으로서 트리코모나스 질은 히드로노솜을 [5]포함한 잘 문서화된 혐기성 원생동물이다.

묘사

하이드로노솜은 피루브산을 이용한 혐기성 ATP 합성에 다른 메커니즘을 제공하기 위해 미토콘드리아에서 진화한 것으로 추측되는 유기체이다.그 반응은 수소 분자의 생성을 초래하고, 이로부터 소기관이라는 [2]이름을 얻습니다.

하이드로소좀은 0.5~2마이크로미터 범위이며 이중막으로 결합되어 있다.그것들은 대부분 아령 모양의 것이고 쌓인 하이드로소좀의 큰 복합체에서 발견됩니다.이러한 스택은 4 또는 5에서 20 또는 [1]그 이상의 하이드로소좀까지 다양합니다.

대부분의 경우, 미토콘드리아 게놈의 대부분이 핵으로 옮겨졌기 때문에, 하이드로노솜은 유전자가 없다; 이 때문에, 모든 하이드로노솜 단백질은 세포 [6][7]기관으로 수입된다.그러나 바퀴벌레 섬모충 Nyctotherus ovalis와 [8]지층성 Blastocystis에서 하이드로좀 게놈이 검출되었다.

많은 생물들이 혐기성 환경에 맞게 진화해왔다는 사실 때문에, 많은 생물들은 독립적으로 히드로소좀이나 비슷한 기능을 가진 구조들을 진화시켰다.닉토테루스와 블라스토시스의 유사성은 수렴 진화의 결과로 여겨지며, 미토콘드리아, 하이드로노솜, 마이토솜(퇴행성 [1][8]미토콘드리아의 또 다른 종류) 사이에 명확한 구분이 있는지 의문을 제기한다.

근원 생물

하이드로노솜을 함유한 유기체의 비파괴적 목록은 다음을 포함한다.

다양한 원천 유기체는 미토콘드리아에서 온 하이드로노솜의 이론화된 수렴 진화에 의해 혐기성 [1][6][8]환경에 적합하다고 믿을 수 있다.

2010년, 과학자들은 또한 하이드로노좀과 유사한 오르가넬을 가진 최초의 혐기성 메타조안들을 발견했다고 보고했다.로리시페라의 세 가지 다세포 종인 스피놀로리쿠스 11월, 루길로리쿠스 11월, 플리실로리쿠스 11월 - 은 지중해 퇴적물 깊은 곳에서 발견되었으며, 혐기성 대사 [9]주기에 하이드로소머를 사용한다.

ATP 합성

Abb.1: 히드로소좀의 ATP 합성 모델.

트리코모나드(히드로소좀 함유 미생물 중 가장 많이 연구된)의 하이드로노솜은 피루브산:페레독신 옥시도 환원효소, 하이드로게나아제, 아세트산:숙신산 CoA 전달효소 및 숙신산티오키나제의 결합 작용에 의해 수소, 아세트산, 이산화탄소 및 ATP를 생성한다.또한 슈퍼옥시드 디스무타아제, 말산탈수소효소(탈탄산화), 페레독신, 아데닐산인산화효소 및 NADH:페레독신옥시도환원효소도 하이드로노솜에 [10]국재화되어 있다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ a b c d e de Graaf RM, Duarte I, van Alen TA, Kuiper JW, Schotanus K, Rosenberg J, et al. (December 2009). "The hydrogenosomes of Psalteriomonas lanterna". BMC Evolutionary Biology. 9 (1): 287. doi:10.1186/1471-2148-9-287. PMC 2796672. PMID 20003182.
  2. ^ a b c Lindmark, Donald G.; Müller, Miklós (1973-11-25). "Hydrogenosome, a Cytoplasmic Organelle of the Anaerobic Flagellate Tritrichomonas foetus, and Its Role in Pyruvate Metabolism". Journal of Biological Chemistry. 248 (22): 7724–7728. doi:10.1016/S0021-9258(19)43249-3. ISSN 0021-9258. PMID 4750424.
  3. ^ "Flagyl, Flagyl ER (metronidazole) dosing, indications, interactions, adverse effects, and more". reference.medscape.com. Retrieved 2021-04-11.
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  5. ^ Schneider RE, Brown MT, Shiflett AM, Dyall SD, Hayes RD, Xie Y, et al. (November 2011). "The Trichomonas vaginalis hydrogenosome proteome is highly reduced relative to mitochondria, yet complex compared with mitosomes". International Journal for Parasitology. 41 (13–14): 1421–34. doi:10.1016/j.ijpara.2011.10.001. PMC 4437511. PMID 22079833.
  6. ^ a b Rada P, Doležal P, Jedelský PL, Bursac D, Perry AJ, Šedinová M, et al. (2011-09-15). "The core components of organelle biogenesis and membrane transport in the hydrogenosomes of Trichomonas vaginalis". PLOS ONE. 6 (9): e24428. Bibcode:2011PLoSO...624428R. doi:10.1371/journal.pone.0024428. PMC 3174187. PMID 21935410.
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  9. ^ Danovaro R, Dell'Anno A, Pusceddu A, Gambi C, Heiner I, Kristensen RM (April 2010). "The first metazoa living in permanently anoxic conditions". BMC Biology. 8: 30. doi:10.1186/1741-7007-8-30. PMC 2907586. PMID 20370908.
  10. ^ Hjort K, Goldberg AV, Tsaousis AD, Hirt RP, Embley TM (March 2010). "Diversity and reductive evolution of mitochondria among microbial eukaryotes". Philosophical Transactions of the Royal Society of London. Series B, Biological Sciences. 365 (1541): 713–27. doi:10.1098/rstb.2009.0224. PMC 2817227. PMID 20124340.