H2S酸化 :メタノトロパスは、硫化物キノンレダクターゼ(SQR)や硫化物デヒドロゲナーゼなどの酵素を所有しており、H2Sを元素硫黄または硫酸塩に酸化できるようにします。この酵素変換はH2を解毒し、その蓄積を有害レベルに妨げます。
硫黄貯蔵 :メタノトロピアは、元素硫黄を細胞内顆粒として蓄積します。これらの顆粒は、H2S酸化に由来する過剰な硫黄を一時的に保存するための貯水池として機能します。条件が好ましい場合、貯蔵された硫黄を硫酸塩にさらに酸化し、その過程でエネルギーを放出できます。
S-アデノシルメチオニン(SAM)経路 :一部のメタノトロピスは、SAM経路を使用してH2を細胞成分に同化させます。この経路では、H2Sはさまざまな細胞プロセスに関与する普遍的なメチルドナーであるSAMに変換されます。 H2SをSAMに組み込むことは、生合成反応の解毒と利用に役立ちます。
ガス小胞の形成 :メタノトロピアは、細胞内に蓄積するタンパク質ベースの構造であるガス小胞を形成できます。これらのガス小胞は、酸素とメタンがより豊富な空気水界面に細胞が浮かんで近づくのに役立ちます。このポジショニング戦略により、メタノトロフォフはH2S濃度が高い環境から逃れることができます。
過酸化水素産生 :一部のメタノトロピアは、メタン酸化の副産物として過酸化水素(H2O2)を産生します。 H2O2はH2Sと反応して元素硫黄と水を形成できます。この反応は、H2Sの解毒に寄与し、その潜在的な有害な影響を減らします。
硫黄同化経路 :メタノトロパスは、さまざまな硫黄同化経路を利用して、硫酸塩やチオ硫酸などの酸化硫黄化合物を細胞成分に変換します。これらの経路により、硫黄をタンパク質やコエンザイムなどの必須生体分子に組み込むことができ、それによりH2Sの毒性効果を軽減しながら、細胞硫黄の要件を満たします。
これらの戦略を採用することにより、メタノトロピスはH2Sのレベルが高い環境で耐えられ、さらには繁栄することができ、炭素と硫黄のグローバルサイクリングで重要な役割を果たすことができます。