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Abstract(s)
Anaerobic microorganisms isolated from sediments such as
Desulfuromonas acetoxidans displays a remarkably versatile
respiratory mechanism. These microorganisms are Gramnegative,
strictly anaerobic bacteria, capable of adapting their
metabolism to a wide range of electron acceptors, like toxic
elements and insoluble metals. From the large variety of
cytochromes from these microorganisms, cytochrome c7 is the
most abundant, being a small (9kDa) protein that contains three
c‐type hemes with bis‐hystidinyl axial coordination. This
protein participates in the reduction of metals. It presents a
similar three‐dimensional fold as well a conserved arrangement
of the three hemes analogous to the tetraheme cytochrome c3
from sulfate reducing bacteria. However it presents different
thermodynamic and kinetic properties. Understanding the
molecular mechanisms of the electron transfer in the
respiratory chain became a major challenge. It was
demonstrated that electrostatic environment of cytochrome c7
is the major factor that controls the binding site of redox
partners in electron transfer reactions.
Detailed knowledge of the behaviour of this protein in the
respiratory electron transfer chain will provide the basis for
optimization of applications of Desulfuromonas acetoxidans in
bioremediation and also in the development of microbial fuel
cell technology.
Os microrganismos anaeróbicos isolados de sedimentos, como Desulfuromonas acetoxidans apresentam um mecanismo respiratório de notável versatilidade. Este microrganismo Gram‐negativo é estritamente anaeróbio, capaz de adaptar o seu metabolismo a uma vasta gama de aceitadores de electrões, como elementos tóxicos e metais insolúveis. Da grande variedade de citocromos que este microrganismo apresenta, o citocromo c7 é o mais abundante, e está evolvido na redução de metais. Esta pequena proteína (9kDa) contém três hemos tipo‐c com coordenação axial bis‐histidina. A sua estrutura tridimensional e o arranjo dos três hemos é análoga ao dos citocromos c3 tetrahémicos de bactérias redutoras de sulfato. No entanto, apresenta diferentes propriedades termodinâmicas e cinéticas. Compreender os mecanismos moleculares da transferência electrónica na cadeia respiratória tem‐se tornado um grande desafio. Foi demonstrado que o ambiente electrostático do citocromo c7, é o parâmetro mais influente que condiciona o local de ligação para a reacção de transferência de electrões entre parceiros redox. O conhecimento detalhado do comportamento desta proteína na transferência de electrões na cadeia respiratória contribuirá para optimizar potencias aplicações de Desulfuromonas acetoxidans na biorremediação de ambientes contaminados com metais pesados e também na construção de células de combustível microbianas.
Os microrganismos anaeróbicos isolados de sedimentos, como Desulfuromonas acetoxidans apresentam um mecanismo respiratório de notável versatilidade. Este microrganismo Gram‐negativo é estritamente anaeróbio, capaz de adaptar o seu metabolismo a uma vasta gama de aceitadores de electrões, como elementos tóxicos e metais insolúveis. Da grande variedade de citocromos que este microrganismo apresenta, o citocromo c7 é o mais abundante, e está evolvido na redução de metais. Esta pequena proteína (9kDa) contém três hemos tipo‐c com coordenação axial bis‐histidina. A sua estrutura tridimensional e o arranjo dos três hemos é análoga ao dos citocromos c3 tetrahémicos de bactérias redutoras de sulfato. No entanto, apresenta diferentes propriedades termodinâmicas e cinéticas. Compreender os mecanismos moleculares da transferência electrónica na cadeia respiratória tem‐se tornado um grande desafio. Foi demonstrado que o ambiente electrostático do citocromo c7, é o parâmetro mais influente que condiciona o local de ligação para a reacção de transferência de electrões entre parceiros redox. O conhecimento detalhado do comportamento desta proteína na transferência de electrões na cadeia respiratória contribuirá para optimizar potencias aplicações de Desulfuromonas acetoxidans na biorremediação de ambientes contaminados com metais pesados e também na construção de células de combustível microbianas.
Description
Keywords
Electroquímica Cinética química Transferência de electrões Bioremediação - Metais pesados Citocromo Terroceno