Доказательство роли внешнемембранных цитохромов в переносе электронов

Исследователи из Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории, Университета Висконсин-Милуоки и Университета Гвельфа обнаружили, что внешнемембранные цитохромы MtrC и OmcA бактерии Shewanella oneidensis MR-1 играют ключевую роль в восстановлении и трансформации ферригидрита — широко распространённого минерала, контролирующего подвижность металлов в окружающей среде.

Это взаимодействие влияет на процессы, такие как восстановление и стабилизация загрязняющих веществ в грунтовых водах. Понимание переноса электронов на границе микроб-минерал является фундаментальным для миграции загрязнителей, качества воды и плодородия почв.

Используя комплекс микроскопических, спектроскопических и биохимических методов, учёные продемонстрировали, что оба цитохрома быстро обмениваются электронами с ферригидритом in vitro, причём MtrC показывает более высокую скорость переноса, чем OmcA.

Иммуномикроскопия показала, что MtrC локализуется вместе с железосодержащими твёрдыми частицами на поверхности клетки, в то время как OmcA распределён более диффузно. В отсутствие обоих цитохромов способность клеток восстанавливать ферригидрит была значительно снижена, и продукты трансформации минерала не обнаруживались.

Эти результаты подчёркивают важность внешнемембранных цитохромов и подтверждают роль прямого переноса электронов от них на поверхности клетки к минералу.