嗜酸氧化亚铁硫杆菌（Acidithiobacillus ferrooxidans）作为生物冶金中应用最为广泛的一种细菌，是生物冶金的模式菌株。同时，嗜酸氧化亚铁硫杆菌也是导致酸性矿山废水形成的微生物。嗜酸氧化亚铁硫杆菌是第一个证实能氧化二价铁[Fe(II)]而获得能量的自养微生物。嗜酸氧化亚铁硫杆菌在细胞表面氧化 Fe(II)，然后将释放的电子通过外膜、周质空间传递到细胞质膜，电子在质膜上既可以用来还原细胞质内的氧气 (下坡电子传递)、也可用来还原细胞质内的 NAD⁺ (上坡电子传递)。在嗜酸氧化亚铁硫杆菌基因组内，Cyc2、Cyc1、Rus 的基因和 aa3细胞色素氧化酶的基因CoxABCD聚集在一起形成rus基因簇，CycA1基因和 bc1 复合体的基因 PetA1B1C1 也聚集在一起形成 petI 基因簇。课题组之前研究证明Cyc2将Fe(II)氧化后释放的电子转移到插入在Cyc2的Rus中，Cyc2中的Rus再将电子穿过外膜转移到周质中的Rus蛋白，周质Rus将电子传递到 Cyc1蛋白。然而，在氧化 Fe(II) 的过程中嗜酸氧化亚铁硫杆菌将电子由细胞外传递到细胞内的分子过程尚未被系统解析。因此，本研究为了进一步解析嗜酸氧化亚铁硫杆菌亚铁氧化系统中的胞外电子传递路径，通过使用甲醛、DSS、BS3、DST四种交联剂对Cyc2、Rus、Cyc1、CycA1、PetA1、PetB1、PetC1、CoxA、CoxB、CoxC、CoxD进行化学交联实验，运用化学交联和蛋白质印迹分析相结合的技术，验证嗜酸氧化亚铁硫杆菌体内蛋白质的相互作用。目前的研究结果表明，在上坡电子传递中，周质Rus先将电子传递到CycA1蛋白，CycA1再将电子传递给质膜上的PetA1蛋白，PetA1将电子传递给PetC1蛋白后，再由PetC1传递到PetB1蛋白。在下坡电子传递中，检测到了CoxB和CoxD之间的蛋白质-蛋白质相互作用。由此，验证嗜酸氧化亚铁硫杆菌的上坡电子传递路径为Cyc2→Rus→CycA1→PetA1→PetC1→PetB1。嗜酸氧化亚铁硫杆菌的下坡电子传递路径为Cyc2→Rus→Cyc1，CoxB和CoxD相互作用，但完整路径仍需进一步研究。该结果为全新地认识嗜酸金属氧化微生物在生物地球化学过程中的作用提供机理依据。
 

嗜酸氧化亚铁硫杆菌，胞外电子传递，化学交联