发电细菌生成超稳定蛋白质“纳米线”
【发电细菌生成超稳定蛋白质“纳米线”】本文转自：科技日报
“吞入”甲烷“吐出”电子
发电细菌生成超稳定蛋白质“纳米线”
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地杆菌产生的蛋白质“纳米线” ， 由细胞色素OmcZ组成 ， 导电性是细胞色素OmcS纳米线的1000倍 ， 刚度是后者的3倍 。
图片来源：SibelEbruYalcin/eurekalert网站
科技日报讯（实习采访人员张佳欣）据最新一期《自然·微生物学》杂志 ， 美国耶鲁大学团队发现 ， 地杆菌制造的蛋白质具有线状特性 ， 与“吃”甲烷的微生物相似 ， 而地杆菌可发电 ， 这意味着其有望“吞下”废气并“呼出”电子 。 该发现为人类应对气候变化提供了新线索 。
气候变化加速对地球上的生命构成威胁 。 气温升高的很大一部分原因是由于微生物产生了大气甲烷 ， 甲烷捕获热量的能力是二氧化碳的30倍 。 此外 ， 温度升高加速了微生物生长 ， 因此产生的温室气体超过了植物所能利用的气体总量 ， 这削弱了地球碳汇的功能 ， 并进一步提高了全球气温 。
现在 ， 能够从海洋沉积物中摄取高达80%甲烷的地杆菌可能是这种恶性循环的一个潜在解决方案 。
地杆菌产生的蛋白质“纳米线”由细胞色素OmcZ组成 ， 其导电性是细胞色素OmcS纳米线的1000倍 ， 刚度是后者的3倍 ， 使细菌能在百倍于其群落大小的范围传输电子 。 但此前人们不知道地杆菌是如何制造这种“纳米线”的 ， 以及它们为何会如此发电 。
之前的实验表明 ， 这种蛋白质线显示出迄今最高的导电性 ， 使细菌能产生迄今最高的电力 ， 并形成能够大范围传输电子的群落 。
此次 ， 使用高分辨率冷冻电子显微镜 ， 研究人员观察到“纳米线”的原子结构 ， 发现血红素紧密排列 ， 以极快的速度和超高的稳定性移动电子 。 该团队还合成了“纳米线” ， 解释了细菌如何按需制造它们 。
研究人员表示 ， 人们有可能利用这些“纳米线”来发电 ， 或者了解“吃”甲烷的微生物如何利用该特性来应对气候变化 。
