摘要 虽然早期的基因和低分辨率结构观察表明,Geobacter 等金属还原生物的细胞外导电丝由 IV 型菌毛组成,但现在已经确定细菌 c 型细胞色素可以聚合形成能够进行长距离电子传输的细胞外丝。有两种这样的细胞色素丝具有原子结构,它们由六血红素细胞色素 OmcS 和四血红素细胞色素 OmcE 形成。由于中心 OmcS 和 OmcE 核心内的血红素包装高度保守,并且亚基之间血红素配位模式相同,因此有人认为这些聚合物具有共同的起源。我们现在使用低温电子显微镜 (cryo-EM) 来确定第三种细胞外丝的结构,它由 Geobacter sulphurreducens 八血红素细胞色素 OmcZ 形成。与来自同一生物体的 OmcS 和 OmcE 中的线性血红素链相比,OmcZ 中的血红素堆积、血红素:血红素角度和亚基间血红素配位截然不同。OmcZ 内的分支血红素排列导致每个亚基中血红素高度暴露在表面,这可能解释了导电生物膜网络的形成,并解释了 OmcZ 细丝测量到的更高电导率。这一新的结构证据表明,导电细胞色素聚合物不止一次独立地从不同的祖先多血红素蛋白中出现。
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