- 學位論文
厭氧環境的調控及氧氣對硫酸鹽還原菌（Desulfovibrio gigas）中三種亞硫酸鹽還原酶型態的影響
Oxygen Effect on the Three Forms of Dissimilatory Sulfite Reductase from Desulfovibrio gigas with the control of anaerobic environment
摘要
硫酸還原菌中，亞硫酸還原酶能夠催化將亞硫酸還原為硫分子的反應。先前的研究指出，自Desulfovibrio gigas 中純化所得的異化亞硫酸還原酶（Dissimilatory sulfite reductase, DSR），也就是desulfoviridin，存在三種形態： Dsr-I、Dsr-II、Dsr-III。Dsr-I為α2β2γ2的二分子聚合體（dimer）結構，含有八個四鐵四硫群([4Fe-4S] cluster)、兩個鞍形的西羅血紅素（siroheme）和兩個sirohydrochlorin。 Dsr-II中，與兩個西羅血紅素分別結合的兩個四鐵四硫群被三鐵四硫群取代。不具活性的Dsr-III中，西羅血紅素不帶有中心鐵原子，而且也是用三鐵四硫群與西羅血紅素結合。 三種形態的Dsr都與desulfoviridin有一樣的特徵吸收波長：391nm, 408nm, 586nm, 628 nm，然而各吸收峰的吸收強度不同，在586nm附近的吸收峰的位置也有些微差異。 此外，Dsr-III在433nm有額外的吸收峰。 為了提供一個與厭氧菌生長時相近的環境，我們在無氧箱中仔細純化了三種形態的Dsr，全程用到的溶液都經過了除氧手續。我們觀察到無氧下純化所得的色譜圖（chromatogram）和先前研究中有氧環境所得的有所不同。 在有氧研究中Dsr-I吸收峰最高、Dsr-III最低，與在無氧狀態下得到的結果則呈現相反。由於鐵硫群是三種Dsr形態的主要差異之一，我們用了電子順磁共振(Electron Paramagnetic Resonance)圖譜圖譜來確認無氧下三種形態鐵硫群的差異。EPR圖譜中，Dsr-I和Dsr-III相似，兩者都沒有siroheme的訊號，在鐵硫群訊號方面，則是顯示了接近四鐵四硫群的訊號。Dsr-II則完全沒有訊號。我們認為三種Dsr裡的siroheme可能都處於還原態，而不在EPR中呈現訊號。我們猜測Dsr中鐵硫群原本以四鐵四硫群形式存在，在有氧純化中部份轉換為三鐵四硫群，而產生先前研究中的結果。然而，由於圖譜雜訊過高，此猜測尚無法證實。在紫外－可見光光譜（Ultraviolet–visible spectrum）中，主要的三個吸收峰位置大致相同，但A280的吸收值有比例上的差異，586nm附近的吸收峰並不如先前結果中有三種型態相異的情形，而是都集中在581nm。另外Dsr-I在550nm和425nm的吸收值有微弱的升起。