Cloning and Characterization of nif Structural and Regulatory Genes in the Purple Sulfur Bacterium, Halorhodospira halophila(GENETICS, MOLECULAR BIOLOGY, AND GENE ENGINEERING)
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概要
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Halorhodospira halophila is a halophilic photosynthetic bacterium classified as a purple sulfur bacterium. We found that H. halophila generates hydrogen gas during photoautotrophic growth as a byproduct of a nitrogenase reaction. In order to consider the applied possibilities of this photobiological hydrogen generation, we cloned and characterized the structural and regulatory genes encoding the nitrogenase, nifH, nifD and nifA, from H. halophila. This is the first description of the nif genes for a purple sulfur bacterium. The amino-acid sequences of NifH and NifD indicated that these proteins are an Fe protein and a part of a MoFe protein, respectively. The important residues are conserved completely. The sequence upstream from the nifH region and sequence similarities of nifH and nifD with those of the other organisms suggest that the regulatory system might be a NifL-NifA system; however, H. halophila lacks nifL. The amino-acid sequence of H. halophila NifA is closer to that of the NifA of the NifL-NifA system than to that of NifA without NifL. H. halophila NifA does not conserve either the residue that interacts with NifL or the important residues involved in NifL-independent regulation. These results suggest the existence of yet another regulatory system, and that the development of functional systems and their molecular counterparts are not necessarily correlated throughout evolution. All of these Nif proteins of H. halophila possess an excess of acidic residues, which acts as a salt-resistant mechanism.
- 2006-03-25
著者
-
Kamikubo Hironari
Graduate School of Materials Science, Nara Institute of Science and Technology
-
Kataoka Mikio
Graduate School of Materials Science, Nara Institute of Science and Technology
-
上久保 裕生
奈良先端科学技術大学院大学 物資創成科学研究科
-
Yamazaki Yoichi
Graduate School of Materials Science, Nara Institute of Science and Technology (NAIST)
-
Tsuihiji Hisayoshi
Graduate School of Materials Science, Nara Institute of Science and Technology (NAIST)
-
Imamoto Yasushi
Graduate School of Materials Science, Nara Institute of Science and Technology (NAIST)
-
Imamoto Y
Graduate School Of Science Kyoto Univ.
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Imamoto Yasushi
Graduate School Of Materials Science Nara Institute Of Science And Technology (naist)
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Kamikubo Hironari
Graduate School Of Materials Science Nara Institute Of Science And Technology
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Yamazaki Yoichi
Graduate School Of Materials Science Nara Institute Of Science And Technology
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Kataoka Mikio
Graduate School Of Materials Science Nara Institute Of Science And Technology
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Tsuihiji Hisayoshi
Graduate School Of Materials Science Nara Institute Of Science And Technology
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Yamazaki Yoichi
Graduate School Of Material Science Nara Institute Of Science And Technology
-
Kataoka Mikio
Graduate School Of Material Science Nara Institute Of Science And Technology
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