Proteomic evidence of phototrophy in two marine bacterial clades, SAR11 and OM60

초록

Proteorhodopsin은 빛에너지를 이용하여 ATP를 생산할 수 있는 단순한 단백질로서 해양미생물이 빈영양 해양환경에서 부족한 에너지 필요를 충족시킬 수 있는 수소이온 펌프로 가정되어 왔다. 이 단백질은 배양을 통하지 않고 환경유전체를 직접 클로닝하는 환경유전체학의 연구결과 처음 알려졌으며 이 단백질을 보유하고 있는 비배양 해양미생물 clade로는 Gammaproteobacteria인 SAR86 clade가 유일하게 보고되어 있다. 한편, 해양 표영 생태계에서는 산소발생 광합성 기작뿐만이 아니라 산소를 발생하지 않는 호기성 광생산 기작 (aerobic anoxygenic phototrophy)도 알려져 있으며 이러한 역할을 하는 배양된 해양미생물로는 Alphaproteobacteria에 속하는 Erythrobacter litoralis를 대표로 하는 alpha-3, alpha-4 group이 있다. 본 초록에서는 SAR11 clade에 속하는 Candidatus ‘Pelagibacter unique’와 새롭게 배양이 성공된 OM60 clade에 속하는 gammaproteobacteria에서 각각 proteorhodopsin 및 photosynthetic reaction center 유전자인 pufLM이 발현되고 있음을 단백질체의 분석을 통해 입증한 연구결과를 보고하고자 한다.