近日，福建农林大学红宝石9999hbsChristopher Rensing教授与巴黎城市大学Diana P. Baquero和Virginija Cvirkaite-Krupovic教授、美国阿拉巴马大学伯明翰分校王冯斌教授共同在《Cell》上发表题为“Extracellular cytochrome nanowires appear to be ubiquitous in prokaryotes”的研究论文。

论文发表截图

在缺氧环境中，微生物将胞内代谢产生的电子传输给距离遥远且不溶的终端电子受体，驱动着碳氮循环、温室气体排放、污染物降解等关键生物地球化学循环。其中，胞外细胞色素纳米导线（Extracellular cytochrome nanowires，ECNs）被认为是连接微生物与胞外受体之间的“桥梁”。硫还原地杆菌（Geobacter sulfurreducens）作为了解导电细胞外纳米线的结构和功能的模式菌株，已被证明至少含有三种ECNs：OmcS，OmcE，OmcZ。然而目前没有证据表明在G. sulfurreducens以外存在ECNs。

该研究借助冷冻电镜技术，测定了深海热液喷口和陆地温泉中的两种嗜高温古菌（Pyrobaculum calidifontis，Archaeoglobus veneficus）ECNs的原子结构。首次证实ECNs不仅存在于G. sulfurreducens，而是存在于依赖长程电子传递进行代谢的细菌和古菌中。另外，该研究推测ECNs含有紧密堆叠的血红素广泛参与了原核生物的中长距离电子转移过程。该研究成果对理解原核生物在不利环境中的生存有重要意义，同时也为ECNs在生物合成、环境修复、新材料等领域的应用提供理论支撑。

原文链接：https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(23)00531-7