クエリ: ミトコンドリアは全ての生物に存在する?
文章: 肉質虫 ミトコンドリアは真核生物のほとんどすべてが持つ、重要な細胞小器官であり、酸素呼吸にかかわっているとされる。しかし、原生生物ではミトコンドリアに独特の形質のものが見られることが知られる。例えば、一般にミトコンドリア内膜のひだであるクリステは平板状であるが、ミドリムシやトリパノソーマのそれは先が膨らんだ団扇状になっており、この両者が近縁であることの証拠ともされる。
文章: リンゴ酸デヒドロゲナーゼ (オキサロ酢酸脱炭酸) 原核生物の細胞質および真核生物のミトコンドリアに存在している。ただし緑色植物のミトコンドリアに存在するNAD-MEは、オキサロ酢酸を基質とすることができないため、酵素学上EC 1.1.1.38として区別されている。 文章: ピルビン酸デヒドロゲナーゼ (NADP+) ミドリムシやクリプトスポリジウムといった一部の真核生物にのみ存在する酵素である。ミドリムシではミトコンドリアに存在しており、嫌気的条件でのエネルギー代謝に関わっている。一方クリプトスポリジウムでは細胞質局在が示されている。 文章: ユビキノール-シトクロムcレダクターゼ ユビキノール-シトクロム"c"レダクターゼ(ubiquinol-cytochrome-"c" reductase)またはシトクロム"bc" 複合体(cytochrome "bc" complex)もしくは単に複合体III(complex III)は、電子伝達系の3番目の複合体で、生化学的なATP合成(酸化的リン酸化)において重要な役割を担っている。複合体IIIは、ミトコンドリア遺伝子(シトクロムb)と核遺伝子(それ以外のサブユニット)の両方にコードされているマルチサブユニット膜貫通リポタンパク質である。複合体IIIは、全ての動物のミトコンドリア、全ての好気性真核生物、およびほとんどの真性細菌の内膜に存在する。複合体IIIの突然変異は、多系統疾患や運動耐容能低下の原因となる。 文章: ミトコンドリア ミトコンドリアは好気性細菌でリケッチアに近いαプロテオバクテリアが真核細胞に共生することによって獲得されたと考えられている。リン・マーギュリスの細胞内共生説では単に好気性バクテリアが起源とされていたが、その後すぐの1970年代にすでにミトコンドリアの起源が現在でいうαプロテオバクテリアだという意見が出ている。脱窒細菌"Paracoccus denitrificans"や暗所好気条件で培養した紅色光合成細菌"Rhodobacter sphaeroides"は呼吸鎖の構成や阻害剤への応答がミトコンドリアのものと類似しており、特にシトクロムcがミトコンドリアのものと互換性を持つ点が注目された。 文章: ミトコンドリア DNA損傷などのストレスは、アポトーシス誘導分子p53やアポトーシスを調節するBcl-2ファミリータンパク質を介して、ミトコンドリアの膜電位を変化させ、その結果、ミトコンドリアからシトクロムcが漏出し、アポトーシスへとつながる。シトクロムcは、細胞質に存在するApaf-1やカスパーゼ-9と結合して、アポトソーム(apoptosome)と呼ばれる集合体を形成する。これによって活性化されたカスパーゼ-9が、下流のエフェクターを活性化していく。 文章: 乳酸脱水素酵素 2種はシトクロムc依存型で、-乳酸デヒドロゲナーゼ (シトクロム)()と-乳酸デヒドロゲナーゼ (シトクロム)()である。いずれも原核生物ではペリプラズム、真核生物ではミトコンドリア膜間腔に存在する。ほかに真正細菌の細胞膜にはキノン依存型の-乳酸デヒドロゲナーゼ (キノン)()がある。 文章: ミトコンドリアDNA これまで知られている限り最も小さなミトコンドリアDNAを持つ生物は、マラリア原虫やピロプラズマを含むアピコンプレックス門の原虫である。大きさわずか6 kbの線状ゲノムであり、電子伝達系に関わる3つのタンパク質遺伝子と、断片化されたリボソームRNA遺伝子群のみが存在している。tRNAはミトコンドリアDNA上には全く存在しないため、すべてが細胞質から輸送されていると考えられている。 文章: ミディクロリア オーストラリアのマダニからも非常に近縁だと考えられる細菌が見出されているが、ミトコンドリアの膜間腔には共生しないなど若干性質が異なっている。またミディクロリアに比較的近縁と思われるDNA配列が世界各地の吸血昆虫やヒトを含む哺乳動物の血液から検出されているが、これらがどの程度ミディクロリアと共通した性質を持っているのかは不明である。 文章: ボルバキア ボルバキア ("Wolbachia pipientis") は節足動物やフィラリア線虫の体内に生息する共生細菌の一種で、特に昆虫では高頻度でその存在が認められる。ミトコンドリアのように母から子に伝わり(遺伝し)、昆虫宿主の生殖システムを自身の都合のよいように変化させる(下記参照)ことから、利己的遺伝因子の一つであると見なされている。 文章: 核様体 核様体DNAには負のDNA超らせんが導入されており、これが核様体をコンパクト化するメカニズムのひとつとして働いている(これに対して、真核生物のクロマチンではヌクレオソームの形成がコンパクト化の最初のステップである)。ほとんどの原核生物のゲノムは環状であり、線状のものはまれである。そのためテロメアなしで複製することができる。一般的に核様体は真核生物の染色体よりも小さい。例えば、大腸菌のゲノムは約4,600,000塩基対から成るが、マイコプラズマ()のゲノムのように 580,073塩基対という短いものも存在する。真核生物のミトコンドリアや葉緑素に存在するDNA-タンパク質複合体も核様体と呼ばれる。 文章: グルタミン酸デヒドロゲナーゼ グルタミン酸デヒドロゲナーゼ(glutamate dehydrogenase, GDH)は、多くの微生物および真核生物のミトコンドリアに存在する酵素である。尿素の合成に必須な酵素で、グルタミン酸とα-ケトグルタル酸の相互変換を行う。動物では酵素反応で発生したアンモニアは尿素回路に流れ着く。バクテリアではグルタミン酸とアミドトランスフェラーゼにより[アミノ酸]を経て同化される。植物では環境と圧力に依存してどちらの方向にもはたらく。トランスジェニック植物において発現するミトコンドリアGDHは除草剤、水不足、病原体感染に対する耐性が強化される。それらは栄養的価値が大きい。 文章: D-乳酸デヒドロゲナーゼ (シトクロム) 真核生物では動物、真菌、植物など幅広く存在しており、原核生物でも例が多い。植物と真菌ではミトコンドリア膜間腔に存在し、原核生物ではペリプラズムに存在している。ただし動物ではミトコンドリア内膜のマトリックス側に結合しキノンを電子受容体とする(つまり酵素学的にはD-乳酸デヒドロゲナーゼ (キノン)である)ことが知られている。 文章: 真核生物 真核生物の起源は論争のある分野である。真核生物は少なくとも2種以上の生物が合体して誕生したことはほぼ定説となっており、ミトコンドリアはαプロテオバクテリア、葉緑体はシアノバクテリアに由来する説が有力である。 文章: ミトコンドリア また、ミドリムシ類とトリパノソーマでは、クリステは団扇型になっていることも知られている。これらのミトコンドリアは、細長くて枝分かれをして、細胞内に広がっている。トリパノソーマでは、鞭毛の基部にキネトプラストと呼ばれる袋状の構造が知られており、その中の顆粒にはDNAが含まれているが、これはミトコンドリアの一部である。 文章: ミトコンドリア内膜 ミトコンドリア内膜(Inner mitochondrial membrane)は、シトクローム等のタンパク質がより適切に効率的に機能できるように、より大きな空間を作るため、ミトコンドリア内にクリステと呼ばれる区画を作る膜である。電子伝達系は、ミトコンドリア内膜に位置する。またミトコンドリア内膜には、膜を通して代謝物を輸送する輸送タンパク質も存在する。