微生物が有する硫黄代謝の魅力と展望

摘要

硫黄（Sulfur:S)は全生物で必須な元素であり，微生物?植物は無機性硫黄化合物（硫酸，亜硫酸，チオ硫酸，硫化物イオンなど）から有機性硫黄化合物（システイン，メチオニン，エルゴチオネインなど）を合成できる.一方，ヒトを含む動物は無機性硫黄化合物から有機性硫黄化合物を合成することはできない.このように地球規模での硫黄循環は一方向に代謝されているといえる（図1).このことは何を意味しているのだろうか？タンパク質合成の開始アミノ酸であるメチオニンを私たちは合成できない.従って，メチオニンは必須アミノ酸と呼ばれ，食事を通して摂取しなければならない.私たち動物は，微生物?植物が產生する有機性硫黄化合物の恩崽を受けていることを日々，感謝しなければならない.ところが微生物の硫黄代謝研究は，これまで大腸菌や酵母といったモデル微生物でさえ十分になされていない状況である.1つの良い例は，大腸菌硫酸イオンからシステインを合成することだけが教科書に記述されている（図2).