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广东省科学院生态环境与土壤研究所 |
研究揭示胞外电子传递新机制 |
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本报讯(记者朱汉斌)近日,广东省科学院生态环境与土壤研究所研究员刘同旭团队对电子穿梭体介导的微生物胞外电子传递机制进行研究,揭示了脂溶性电子穿梭体可直接渗入细胞膜与周质蛋白反应完成胞外电子传递的新机制。相关成果作为封面文章发表于《环境科学与技术》。
研究发现,亲脂性吩噁嗪穿梭体“刃天青”可通过一条全新的途径介导希瓦氏菌的胞外电子传递,并验证了亲脂性吩嗪也具有相似特征。刃天青可显著增强希瓦氏菌MR-1的胞外电子传递强度,增加生物膜的形成,并聚集沉积于生物膜周边。
研究人员通过同时敲除周质空间的fccA和cctA基因,以及内膜的cymA基因,发现生物电流会受到较强抑制,证实了周质空间的fccA和cctA是其胞外电子传递的关键反应位点,并进一步确证了刃天青绕过外膜Mtr蛋白传递电子具有高的反应效率。
该研究证实了低分子量、亲脂性强的电子受体,如吩噁嗪、吩嗪等具有与周质蛋白和细胞内膜蛋白直接反应介导胞外电子传递的能力。由于自然界中大多数微生物不具有外膜细胞色素c,渗入型电子穿梭的方式可能具有广泛性,这项发现可为了解自然界电子穿梭体的作用方式及穿梭体的工程化应用奠定理论基础。
相关论文信息:https://doi.org/10.1021/acs.est.2c07862
《中国科学报》 (2023-02-01 第4版 综合)