29.12.2009

Прояснен механизм восстановления металлов бактериями

Биологи из Университета Восточной Англии, Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории и Университета штата Пенсильвания (США) представили описание белкового комплекса, который позволяет бактериям Shewanella oneidensis передавать электроны наружу через мембрану.

S. oneidensis способна очищать водоемы от соединений урана и хрома, а также защищать металлы от коррозии. Для взаимодействия с веществами, расположенными вне клетки, микроорганизм использует специальные белки (цитохромы), находящиеся на внешней мембране. Передачу заряженных частиц, необходимых для восстановления металлов, наружу обеспечивает цепь транспорта электронов, строение которой и изучали авторы.

В своих экспериментах ученые наблюдали за процессом переноса электронов с помощью протеолипосом (липосом, содержащих белки) и окислительно-восстановительного индикатора метилвиологена. «Нам удалось обнаружить, что бактерии способны создавать крошечные «провода», проходящие сквозь стенки клетки и напрямую контактирующие с внешними веществами», — рассказывает один из авторов работы Дэвид Ричардсон (David Richardson). По данным исследователей, в передаче электронов участвует комплекс из трех белков: MtrA («внутреннего»), MtrC («внешнего») и соединяющего их трансмембранного MtrB.

На следующем этапе работы ученые должны определить структуру этих белков и всего комплекса. Данные о механизме взаимодействия протеинов с электронами могут быть использованы при конструировании источников энергии на базе S. oneidensis; проекты таких источников уже существуют.

Полная версия отчета исследователей будет опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Дмитрий Сафин

Источники:

1. КОМПЬЮЛЕНТА