附着在沙雷菌细胞表面的蛋白质分子结构

东安格利亚大学(University  of  East  Anglia)科学家们的一项突破性的发现使得利用细菌产生能量迈出重要一步。



2011年5月23日发表在  PNAS  杂志上的一篇研究论文第一次显示能让细菌细胞转移电荷的蛋白的精确分子结构。这一发现意味着科学家们现在能够着手开发一些方法将细菌直接固定到电极上，从而创造有效的微生物燃料电池或“生物电池”。该研究进展也可能加快基于微生物的能够清除石油或铀污染的试剂的开发，以及以人类或动物垃圾提供动力的燃料电池的开发。



东安格利亚大学生物科学学院的Tom  Clarke博士说，“这是一项令人兴奋的进展，有助于我们理解一些细菌种类怎样将电子从细胞外部传递到内部。”



“确定出那些参与这个过程的关键蛋白的精确分子结构，对于将这些微生物作为未来可行的电源而言，是一个关键性的步骤。”



该研究项目得到生物技术和生物科学研究理事会  (Biotechnology  and  Biological  Sciences  Research  Council,  BBSRC)和美国能源部的资金资助。东安格利亚大学的Clarke博士、David  Richardson教授和Julea  Butt教授负责该项目的研究，同时也得到美国西北太平洋国家实验室同行的合作与支持。



这个研究小组2009年发表在PNAS上的早期研究表明在无氧的环境中细菌的存活机制，即通过构建穿过细胞壁的电线(electrical  wire)，并与矿物质接触---这个过程称为铁呼吸或者“岩石呼吸”(breathing  rock)。



在这项最新的研究当中，科学家们使用X射线结晶学来揭示出附着在沙雷菌(Shewanella  oneidensis)细胞表面的蛋白质的分子结构，而细菌就是通过这些蛋白传递电子。