メタン生成経路
メタン生成に用いられる6つの補酵素群は、他のいかなる代謝系にも見つかっていない特異なものであり、その多くは1980年代に見つかっている。以下には名称と特徴を述べるにとどまる。
メタノフラン(MFR):CO2還元因子、二酸化炭素がメチル基に結合しホルミル化する。
テトラヒドロメタノプテリン(H4MPT):メタン生成系では炭素キャリアーとして用いられる。
補酵素M(SH-CoM):スルフヒドリル基にメチル基が転移されて、メタン生成反応の基質となる。
補酵素B(SH-CoB):メタン生成反応に電子を供給する電子供与体である。別名SH-HTP、コンポーネントBなど
補酵素F420(F420):フラビン誘導体であり、プロトンの運搬を行なう(NADやFMNと形状や反応が似ている)。
補酵素F430(F430):基質とは結合せず、酵素の補欠分子族であり、メチル-S-CoMレダクターゼに含まれている。
メタン生成系はエネルギー問題が訪れることが予想されるであろう昨今、古細菌研究の中では最も重要視されていると考えられる。事実、アメリカやドイツでは相当の設備と論文が発表されている。日本では、メタン菌研究は後れを取っているといわざるを得ない(他の古細菌研究については、欧米と比べても進んでいるといって良い)。水田環境などでは相当量のメタンが発生していると言われ、地球温暖化への影響が叫ばれているが、こうした事実からも、これから日本でのメタン生成系に関する研究は進んでいくと思われる。
炭酸固定を通じて、利用しやすいエネルギー源に変化させるメタン発酵は非常に魅力ある反応系であるが、個々の酵素の触媒機構などについて詳細に調べられた研究は無いといってよい。これは嫌気環境で実験を進めなければならないという、実験の困難さが影響しているものと思われる。
近年、メタン菌Methanosarcina属で機能するプラスミドおよび形質転換法が確立され、分子生物学的応用が可能になっている。これらの実験技術の向上などから、メタン生成に関する研究は進行していくことが予想される。