典型胞外呼吸细菌的胞内电子转移机制研究进展

胞外呼吸在污染物的降解转化和微生物产电过程中具有重要作用。微生物进行胞外呼吸时，其电子受体多以固态形式存在于胞外，氧化产生的电子必须通过电子传递链从胞内经细胞周质转移到外膜。S.oneidensis MR-1与G. Sulfurreducens作为微生物燃料电池中最常用的模式菌株，是现阶段研究最深入和系统的胞外呼吸细菌，其胞内电子传递过程目前研究最为清楚。这两种胞外呼吸细菌的电子传递需多种细胞色素c的参与，S.oneidensis MR-1位于内膜及周质上的细胞色素c-CymA和MtrA可将电子由内膜上的醌池通过周质到外膜蛋白MtrC和OmcA，MtrC和OmcA接收电子后可直接还原胞外受体，Type Ⅱ secretion system对外膜蛋白中的MtrC和OmcA起到了转运及定位的作用。而在G. sulfurreducens中，电子由MacA传递到PpcA，最终由外膜蛋白OmcB、OmcE、OmcS及OmcZ接受电子，并在Type Ⅳ pili的共同作用下将电子传递到胞外电子受体。本文最后指出目前对Shewanella与Geobacter胞内电子转移研究尚不清楚的地方提出展望