菌毛使优秀的电线

虽然蛋白质通常是电绝缘、 毛发状纳米细丝 （叫霹雳） 杆菌表面上的表现出类似金属的电导率。要理解为什么菌毛是导电，来自马萨诸塞大学阿默斯特分校、 圣十字和布鲁克海文国家实验室的科学家们最近用于 x 射线衍射分析的长丝结构。他们发现电子的安排和小分子分离距离 （~0.3 纳米） 给霹雳媲美铜的电导率。

影响

这些研究结果可为针对增强的霹雳的电导率，通过基因工程，随后可以用于构建低成本、 无毒、 纳米、 生物来源的电力电子产品重量轻和生物修复的研究提供有用的反馈。港泉SMT

摘要

直接测量的多个物理属性的杆菌 sulfurreducens 霹雳已经证明他们拥有类似金属的电导率，但一些研究表明，类似于金属的电导率不太可能基于从同源模型预测 G.sulfurreducens 纤毛的结构。为了进一步评估这种差异，霹雳患者，同步辐射 x 射线器件和 x-射线衍射摇摆曲线。这两种技术揭示在导电、 野生型 G.sulfurreducens 霹雳定期 0.32 nm 间距缺乏非导电型菌毛的菌株 Aro5，缺乏所需的电导率的关键芳香酸的那种。0.32 nm 峰的强度增加 100 倍时 ph 值转向从 10.5 2，相应的传输率提高了先前报告中纤毛电导率随此 ph 值的变化。 这些结果表明明确的结构功能相关的类似金属的导电性，可以归因于重叠的芳香族氨基酸的轨道。G.sulfurreducens 纤毛同源模型建成与铜绿假单胞菌铜绿纤毛模型作为替代以往的模式，基于奈瑟氏球菌纤毛结构模板。此替代模型预测芳香族氨基酸在 G.sulfurreducens 霹雳包装内 0.3 到 0.4 毫微米，与实验结果基本一致。因此，同源建模的预测是高度敏感的假设所固有的模式建设。 报道的实验结果在这里进一步支持型菌毛的 G.sulfurreducens 代表一类新型的电子功能蛋白芳香族氨基酸促进远程电子输运的概念。

远程电子输运沿 G.sulfurreducens 导电霹雳的机制是感兴趣的因为这些”微生物纳米线”是很重要的生物地球化学循环以及在生物能源和生物电子学中的应用。 这里报道的研究提供重要结构洞察 G.sulfurreducens 霹雳的类似金属的电导率的机制。此信息被预计将在新型生物电子材料的设计中有用。