Surface Mn(II) oxidation actuated by a multicopper oxidase in a soil bacterium leads to the formation of manganese oxide minerals.
Surface Mn(II) oxidation actuated by a multicopper oxidase in a soil bacterium leads to the formation of manganese oxide minerals.
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由土壤细菌中的多铜氧化酶驱动的表面 Mn(II) 氧化导致氧化锰矿物的形成
DOI：
10.1038/srep10895
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发表时间：
2015-06-03
影响因子：
4.6
通讯作者：
Li L
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Zhang Z;Zhang Z;Chen H;Liu J;Liu C;Ni H;Zhao C;Ali M;Liu F;Li L
在这篇论文中，我们报道了一种细菌多铜氧化酶（MCO266）在细胞表面催化Mn（II）氧化，导致Mn（III）和Mn（IV）氧化物的表面沉积，并逐渐形成大块的氧化物聚集体。这些聚集体是形成氧化锰微球和富锰沉积物的成核中心。在实验室培养条件下，具有高氧化活性的土壤传播的大肠杆菌形成了Mn(III)/Mn（IV）氧化物沉积层和团聚体。我们将MCO266植入活性阴性受体和野生型菌株的细胞表面。结果证实，MCO266控制着Mn（II）的氧化，并引发了沉积物和团聚体的形成。相比之下，无细胞底物、热杀菌株和细胞内表达或纯化的MCO266都不能催化Mn（II）氧化。然而，纯化后的MCO266在体外与细胞外膜组分（COMC）组分结合时表现出Mn（II）氧化活性。我们证明了Mn（II）的氧化和聚集体的形成是通过氧依赖的生物转化过程发生的，这需要一定的最低Mn（II）浓度。我们提出了一种近似的电子转移途径，其中MCO266只转移一个电子将Mn（II）转化为Mn(III)，然后与其他COMC电子传递体合作将氧化Mn（III）所需的另一个电子转移到Mn（IV）。
In this manuscript, we report that a bacterial multicopper oxidase (MCO266) catalyzes Mn(II) oxidation on the cell surface, resulting in the surface deposition of Mn(III) and Mn(IV) oxides and the gradual formation of bulky oxide aggregates. These aggregates serve as nucleation centers for the formation of Mn oxide micronodules and Mn-rich sediments. A soil-borne Escherichia coli with high Mn(II)-oxidizing activity formed Mn(III)/Mn(IV) oxide deposit layers and aggregates under laboratory culture conditions. We engineered MCO266 onto the cell surfaces of both an activity-negative recipient and wild-type strains. The results confirmed that MCO266 governs Mn(II) oxidation and initiates the formation of deposits and aggregates. By contrast, a cell-free substrate, heat-killed strains and intracellularly expressed or purified MCO266 failed to catalyze Mn(II) oxidation. However, purified MCO266 exhibited Mn(II)-oxidizing activity when combined with cell outer membrane component (COMC) fractions in vitro. We demonstrated that Mn(II) oxidation and aggregate formation occurred through an oxygen-dependent biotic transformation process that requires a certain minimum Mn(II) concentration. We propose an approximate electron transfer pathway in which MCO266 transfers only one electron to convert Mn(II) to Mn(III) and then cooperates with other COMC electron transporters to transfer the other electron required to oxidize Mn(III) to Mn(IV).
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影响因子：
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作者：
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通讯作者：
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作者：
Li, L;Kang, DG;Cha, HJ
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DOI：
10.1007/bf01611203
发表时间：
1973-01-01
期刊：
HELGOLANDER WISSENSCHAFTLICHE MEERESUNTERSUCHUNGEN
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--
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