Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.

Methodenartikel

Elektrochemische detectie van Deuterium kinetisch-isotoopeffect op extracellulaire elektronentransport in Shewanella oneidensis heer-1

9.5K weergaven

⸱

DOI:

10.3791/57584

⸱

16 april 2018

 ,  , 
1Department of Applied Chemistry, University of Tokyo, 2Global Research Center for Environment and Energy based on Nanomaterials Science, National Institute for Materials Science

In dit artikel

Samenvatting

Hier presenteren we een protocol van geheel-cel elektrochemische experimenten te bestuderen van de bijdrage van proton vervoer aan het tarief van extracellulaire elektronentransport via de buitenmembraan cytochromes complex in Shewanella oneidensis heer-1.

Samenvatting

Directe elektrochemische detectie van c-type cytochroom complexen ingebed in de bacteriële buitenmembraan (buitenmembraan c-Typ cytochroom complexen; OM c- Cyts) heeft onlangs naar voren gekomen als een roman geheel-cel analysemethode te karakteriseren de bacteriële elektronentransport uit de luchtwegen keten aan de buitenkant van de cel, hierna aangeduid als de extracellulaire elektronentransport (EET). Terwijl het traject en de kinetiek van de stroom van elektronen tijdens de EET-reactie zijn onderzocht, is een elektrochemische geheel-cell, methode te onderzoeken van de effecten van het vervoer van de catie gekoppeld EET nog niet vastgesteld. In de huidige studie, een voorbeeld van een biochemische techniek te onderzoeken het deuterium kinetisch-isotoopeffect (KIE) op EET t/m OM c- Cyts met behulp van een model-microbe, Shewanella oneidensis heer-1, wordt beschreven. De KIE op het EET-proces kan worden verkregen als de EET t/m OM c- Cyts als de snelheidslimieten stap in de microbiële huidige productie fungeert. Te dien einde, vóór de toevoeging van D2O, werd de bovenstaande oplossing vervangen door verse medium met een voldoende hoeveelheid van de elektronendonor ter ondersteuning van het tempo van de upstream metabole reacties, en te verwijderen van de planktonische cellen van een uniform enkelgelaagde biofilm op de elektrode werken. Alternatieve methoden te bevestigen de snelheidslimieten-stap in microbiële huidige productie als EET t/m OM c- Cyts ook worden beschreven. Onze techniek van een geheel-cel elektrochemische assay voor het onderzoeken van proton vervoer kinetiek kan worden toegepast op andere microbiële stammen van electroactive.

Inleiding

Elektrochemische technieken te karakteriseren direct een redox-eiwit in een intact bacteriële cel onlangs naar voren zijn gekomen sinds de ontdekking van metaal-reducerende microbiële stammen, zoals S. oneidensis heer-1 of Geobacter sulfurreducens partnerschaps-en samenwerkingsovereenkomst, die hebben de buitenmembraan cytochroom c-type complexen (OM c-Cyts) blootgesteld aan de cel exterieur1,2,3,4,5. De OM- c- Cyts bemiddelen elektronentransport uit de luchtwegen keten aan vaste substraten gelegen extracellularly. Dit vervoer wordt hierna aangeduid als extracellulaire elektronentransport (EET)1,6 en is een kritiek proces voor opkomende biotechnologie, zoals microbiële brandstofcellen6. Daarom, om te begrijpen van de onderliggende EET-kinetiek en mechanismen, en haar link naar microbiële fysiologie, OM c -Cyts zijn onderzocht met behulp van geheel-cel elektrochemie4,7, gecombineerd met microscopie 8 , 9, spectroscopie10,11, en moleculaire biologie2,4. In tegenstelling, zijn methoden voor het onderzoeken van de effecten van het EET-geassocieerde catie vervoer, bijvoorbeeld protonen, op EET kinetiek in levende cellen nauwelijks vastgesteld, ondanks proton vervoer over bacteriële membranen hebben een cruciale rol signalering, homeostase en energie productie12,13,14. In de huidige studie, beschrijven we een techniek om de onderzoeken van het effect van het proton vervoer op EET kinetiek in de S. oneidensis heer-1 cel met behulp van geheel-cel Electrochemische metingen, waarvoor de identificatie van de snelheidslimieten stap in microbiële huidige productie15.

Een directe manier om de bijdrage van het proton vervoer op de bijbehorende EET is het deuterium kinetisch-isotoopeffect (KIE). De KIE is waarneembaar als de verandering in de elektronen overdracht kinetiek op de vervanging van protonen met deuterium ionen, die de impact van het proton vervoer op elektron overdracht kinetiek16aangeeft. De theorie van KIE zelf is goed opgezet Electrochemische metingen met gezuiverde enzymen17. Echter, aangezien huidige productie in S. oneidensis heer-1 wordt veroorzaakt door meerdere, divers, en schommelende processen18, niet één EET gewoon identificeren als de snelheidslimieten proces. Om te zien hoe de KIE op proton transportprocessen EET wordt gekoppeld, moeten we om te bevestigen dat de microbiële huidige productie wordt beperkt door elektronentransport via OM c- Cyts op de elektrode. Voor dit doel vervangen wij het supernatant oplossing met verse opslagmedium met een hoge concentratie van lactaat als een elektrondonor tegen de optimale pH en temperatuurvoorwaarden voor KIE meting; deze vervanging diende twee rollen: (1) het verbeterd het tarief van de upstream metabole processen ten opzichte van de EET, en (2) de cellen van het zwemmen in het supernatant vrijgelaten uit de biofilm enkelgelaagde van S. oneidensis heer-1 op de werkende elektrode (weggelaten indium tin-doped oxide (ITO) elektrode). De gepresenteerde gedetailleerd protocol is bedoeld om te helpen nieuwe beoefenaars handhaven en bevestigen dat het proces EET de tarief-bepalen stap is.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Protocol

1. de vorming van een Biofilm Monolayer van S. oneidensis heer-1 op een ITO elektrode (Figuur 1)

Opmerking: Om te voorkomen dat de besmetting van de elektrochemische reactor met andere microben, alle media, werktuigen, en onderdelen van de elektrochemische reactor moeten worden gesteriliseerd bij voorbaat. Wanneer cuvetten van S. oneidensis heer-1 en de bouw van de elektrochemische reactoren, alle procedures moeten worden uitgevoerd op een schone bankje.

  1. Teelt van S. oneidensis heer-1 cellen
    Opmerking: Een enkelgelaagde biofilm van S. oneidensis heer-1 ontstond op een ITO elektrode de volgendevoorwaarden gemeld eerder4.
    1. Toevoegen om te groeien S. oneidensis heer-1 cellen, een kolonie van S. oneidensis heer-1 geteeld op een bestaande uit Luria Bertani (LB) (20 g/L) en bacto agar (15 g/L) in 15 mL van LB medium (20 g/L) bij 30 ° C gedurende 24 uur in aërobe omstandigheden met schudden bij 160 rpm agarplaat.
    2. Centrifugeer de celsuspensie bij 6.000 × g gedurende 10 min, en resuspendeer de pellet van de resulterende cel in 15 mL beschreven medium (pH 7,8) (DM: NaHCO3 [2,5 g/L], CaCl2·2H2O [0.08 g/L], NH4Cl [1,0 g/L], MgCl2· 6 H2O [0,2 g/L], NaCl [10 g/L], en 2-[4-(2-hydroxyethyl)-1-piperazinyl] ethanesulfonic zuur [HEPES; 7.2 g/L]), aangevuld met 10 mM lactaat en 0,5 g/L gistextract als de bron van koolstof, en sporenelementen voor S. oneidensis heer-1 , respectievelijk.
    3. Verder cultiveren van de celsuspensie aëroob bij 30 ° C gedurende 12 h met schudden bij 160 t/min en Centrifugeer nogmaals bij 6.000 × g voor 10 min. Wash de resulterende cel pellet tweemaal met DM medium door centrifugeren gedurende 10 minuten bij 6.000 × g vóór de elektrochemische experiment.
  2. Bouw van een drie-elektrode elektrochemische reactor (Figuur 1)
    1. Zet een ITO substraat als de werkende elektrode aan de onderkant van de reactor.
    2. Een glazen cilinder (diameter van 2 cm) en een cover van polytetrafluorethyleen (PTFE) vervolgens invoegen. Vervolgens invoegen Ag/AgCl (KCl verzadigd) en een platina-draad in de reactor als de referentie- en teller elektroden, respectievelijk.
      Opmerking: Om te voorkomen dat de lekkage van lucht en oplossing, plaatst u een vel butyl rubber tussen elk onderdeel.
    3. Voeg 4,0 mL DM aangevuld met 10 mM lactaat en 0,5 g/L gistextract in de elektrochemische reactor.
    4. Nadat u hebt bevestigd dat er geen lekkage van de elektrochemische reactor is, vloeien de stikstofgas in de elektrochemische reactor meer dan 20 min anaërobe voorwaarden binnen de elektrochemische reactor te handhaven.
      Opmerking: Om te voorkomen dat besmetting met andere microben, het gas moet worden gefilterd voordat hij mondt uit in de elektrochemische reactor.
    5. De elektrochemische reactor verbinden met een potentiostaat en toepassing van de +0.4 V (ten opzichte van de standaard-waterstofelektrode, ze) naar de ITO-elektrode, houden de temperatuur van de elektrochemische reactor bij 30 ° C met behulp van een externe watersysteem in het verkeer.
      Opmerking: Om te voorkomen dat het effect van een extern elektrisch veld, de elektrochemische reactor moet worden geplaatst in een kooi van Faraday.
  3. Elektrochemische teelt van S. oneidensis heer-1 cellen (Figuur 1 en Figuur 2)
    1. Aanpassen van de celdichtheid van de schorsing verkregen in stap 1.1 aan een optische dichtheid van 1,43 op 600 nm (OD600) met DM aangevuld met 10 mM lactaat en 0,5 g/L gist extract.
      Opmerking: Voor het verkrijgen van de juiste OD600, toepassen op de celsuspensie van OD600 ≤ 0.8 een UV-vis-spectrometer voorafgaand aan de aanpassing van de OD600 tot 1,43.
    2. Voeg 0.3 mL van de celsuspensie in de elektrochemische reactor via de poort van de injectie met behulp van een injectiespuit: de OD600 in de reactor verandert tot 0,1.
      Opmerking: De toevoeging van 0,3 mL celsuspensie met OD600 = 1,43 in elektrochemische reactor met 4,0 mL middellange resultaten in 4.3 mL van oplossing met een OD600 = 0,1. Als u andere reactoren met verschillende volumes, is de berekening van de celdichtheid vereist.
    3. De potentiële toepassing op +0.4 V (in tegenstelling tot zij) naar de ITO-elektrode voor 25 h worden voortgezet.
      Opmerking: Voor de vorming van een biofilm enkelgelaagde op een ITO-elektrode, zorgen dat de geproduceerde stroom een afwijking van minder dan 50% uit Figuur 2 vertoont.

2. vervanging van het supernatans dat met verse DM Medium met 10 mM lactaat (Figuur 3)

  1. De potentiële toepassing stoppen en de elektrochemische reactor verbreken met de potentiostaat en het watersysteem van de omloop.
  2. Vervanging van het supernatans dat met verse DM medium met 10 mM lactaat
    1. Stroom het stikstofgas in een fles met DM met 10 mM lactaat meer dan 20 min om zuurstof van het medium.
    2. Verwijder alle het supernatant binnen de elektrochemische reactor met behulp van een injectiespuit, onder stroomt langzaam stikstofgas (Figuur 3a, b).
      Opmerking: Om te voorkomen breken de biofilm op de ITO-elektrode door stikstofgas, moet het gas boven het vloeistofoppervlak stromen.
    3. Voeg 4,0 mL verse DM met 10 mM lactaat met behulp van een injectiespuit (Figuur 3 c).
      Opmerking: Om te voorkomen breken de biofilm op de ITO-elektrode, injecteren langzaam het medium langs de muur van de elektrochemische reactor. Om te houden de biofilm NAT, moet het medium worden toegevoegd onmiddellijk na de verwijdering van de bovendrijvende substantie. Injectie van de middellange upto 1 min na de verwijdering van supernatant beïnvloedt niet de huidige productie van de biofilm van S. oneidensis heer-1.
    4. Hellen de elektrochemische reactor om alle van het supernatans dat is gekoppeld aan de muur van de elektrochemische reactor te verwijderen.
    5. Herhaal de stappen 2.2.2-2.2.4 drie keer in totaal.
  3. Sluit de gasstroom en de elektrochemische reactor verbinden met de potentiostaat weer, +0.4 V (in tegenstelling tot zij) toe te passen op de elektrode ITO op 303 K.

3. de toevoeging van Deuterium Water voor het meten van het KIE op het EET-proces (Figuur 4)

  1. Bevestigen dat de huidige productie van een biofilm enkelgelaagde van S. oneidensis heer-1 stabiel is en niet snel toeneemt. Als de huidige steil stijgt, wachten totdat de huidige binnen een stijging van 5% meer dan 10 min stabiliseert.
    Opmerking: De vorming van een biofilm enkelgelaagde op een elektrode ITO zonder besmetting van andere microbiële stammen werd bevestigd door rDNA sequenties en een scanning elektronen microscopische opname van de biofilm op een ITO-elektrode, zoals gemeld eerder4. Bevestiging van de tarief-beperking door het proces van EET, worden gecontroleerd door het effect van het toevoegen van pendelen elektron bemiddelaars zoals 100 µM Anthrachinon-1-sulfonaat (α-AQS). Zie de sectie Vertegenwoordiger resultaten en verwijst naar15 voor verdere details.
  2. Voeg 40 µL van zuurstofvrije 50% (v/v) D2O in de elektrochemische reactor met behulp van een injectiespuit zodanig zijn dat de concentratie 0,5% (v/v) D2O in de reactor is.
    Opmerking: Om te voorkomen dat schade aan de biofilm door D2O toevoeging, injecteren de D2O drop-wise.
  3. Wacht tot de huidige te stabiliseren en de D2O alsnog tot 4,0% (v/v).
    Opmerking: Voor het verkrijgen van de KIE-waarde (de verhouding tussen de huidige productie in aanwezigheid van D2O en H2O), het effect van de dezelfde hoeveelheid H2O toevoeging op de huidige productie controleren.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Resultaten

Na 25 h van potentiële toepassing op +0.4 V (in tegenstelling tot ze) ontstond een enkelgelaagde biofilm op de elektrode van de werken van ITO glas, die eerder door een scanning elektronen microscopie of een confocale microscopie4werd bevestigd. De representatieve tijdsverloop van de huidige productie van de S. oneidensis heer-1 tijdens de vorming van een biofilm enkelgelaagde is afgebeeld in Figuur 2. Hoewel de huidige in elk...

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Discussie

Onze geheel-cel elektrochemische bepaling heeft een aantal technische voordelen vergeleken met eiwit elektrochemie. Hoewel eiwitreiniging vereist de multi-step tijdrovende procedures, neemt onze geheel-cell, methode een dag van zelf-georganiseerde biofilm vorming na celkweek. Om te bereiken van een stabiele interactie tussen OM c- Cyts en de elektrode, moeten we alleen sterilisatie en reiniging van het oppervlak van de elektrode; het vereist geen wijziging van de elektrode voor het organiseren van de richting va...

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Openbaarmakingen

De auteurs hebben niets te onthullen.

Dankbetuigingen

Dit werk werd financieel ondersteund door een Grant-in-Aid voor speciaal bevorderd onderzoek van de vereniging van Japan voor promotie van wetenschap (JSPS) KAKENHI Grant nummer 24000010, 17H 04969, en JP17J02602, de ons kantoor van Naval Research Global (N62909-17-1-2038). Y.T. is een JSPS Research Fellow en ondersteund door JSPS via het programma voor toonaangevende gediplomeerde scholen (MERIT).

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel
NaamBedrijfCatalogusnummerOpmerkingen
GlascilinderN/AN/AOp maat gemaakt, gebruikt als elektrochemische reactor
PTFE-afdekking en basisN/AN/AOp maat gemaakt, gebruikt als afdekking en fundering van de elektrochemische reactor
ButylrubberN/AN/AOp maat gemaakt, ingebracht tussen elk onderdeel van elektrochemische reactor
SeptaGL Science3007-16101Gebruikt als injectiepoort van elektrochemische reactor
Indium tin-doped oxide (ITO) elektrodeGEOMATECNo.0001Gebruikt als werkende elektrode, 5Ω/sq
Ag/AgCl KCl-verzadigde elektrodeHOKUTO DENKOHX-R5Gebruikt als referentie-elektrode, Φ0.30mm
PlatinedraadThe Nilaco CooporationPT-351325Gebruikt als tegenelektrode
Luria-Bertani (LB) Bouillon, MillerBecton, Dichkinson and Company244620Medium voor precultivatie van S. oneidensis MR-1
Bacto agarBecton, Dichkinson and Company214010
Anthraquinone-1-sulfonaat (α-AQS)TCIA1428
Flavine mononucleotide (FMN)Wako184-00831
NaHCO3Wako191-01305Gebruikt voor gedefinieerd medium (DM)
CaCl2 · 2H2OWako031-00435Gebruikt voor DM
NH4ClWako011-03015Gebruikt voor DM
MgCl2 · 6H2OWako135-00165Gebruikt voor DM
NaClWako191-01665Gebruikt voor DM
2-[4-(2-hydroxyethyl)-1-piperazinyl] ethaansulfonzuur (HEPES)DOJINDO346-08235Gebruikt voor DM
Natriumlactaat oplossingWako195-02305
Bacto Gist ExtractBecton, Dichkinson and Company212750
Deuteriumoxide (D, 99,9%)Cambridge Isotope Laboratories, Inc.DLM-4-PKAdditief voor kinetische isotoopeffectexperimenten
IncubatorTOKYO RIKAKIKAI CO. LTD.LTI-601SDGebruikt voor precultivatie
ShakerTAITECNR-3Gebruikt voor precultivatie
AutoclaafmachineTOMY SEIKO CO. LTD.LSX-500Gebruikt voor sterilisatie van de elektrochemische reactor en het medium
Schone werkbankSANYOMCV-91BNFGebruikt om de verontreiniging van de elektrochemische reactor en het medium met andere microben te voorkomen
CentrifugescheiderEppendorf5430RRotatiesnelheid tot 6000×g is vereist
StikstofgasgeneratorPuequ CO. LTD.PNTN-2Stikstofgascilinder kan ook worden gebruikt in plaats van gasgenerator
UV-vis-spectrometerSHIMADZUUV-1800Gebruikt voor optimalisatie van celdichtheid
PotentiostatBioLogicVMP3Gebruikt voor biofilmvorming en kinetische isotoopeffectexperimenten
Thermische watercirculatorAS ONETR-1AGebruikt voor het handhaven van de temperatuur van elektrochemische reactor
Faraday-kooiHOKUTO DENKOHS-201SGebruikt voor elektrochemische experimenten

Referenties

  1. Nealson, K. H., Saffarini, D. Iron and Manganese in Anaerobic Respiration - Environmental Significance, Physiology, and Regulation. Annu. Rev. Microbiol. 48, 311-343 (1994).
  2. Bretschger, O., et al. Current production and metal oxide reduction by Shewanella oneidensis MR-1 wild type and mutants. Appl Environ Microb. 73 (21), 7003-7012 (2007).
  3. Richter, H., et al. Cyclic voltammetry of biofilms of wild type and mutant Geobacter sulfurreducens on fuel cell anodes indicates possible roles of OmcB, OmcZ, type IV pili, and protons in extracellular electron transfer. Energy Environ. Sci. 2 (5), 506-516 (2009).
  4. Okamoto, A., Nakamura, R., Hashimoto, K. In-vivo identification of direct electron transfer from Shewanella oneidensis MR-1 to electrodes via outer-membrane OmcA-MtrCAB protein complexes. Electrochim. Acta. 56 (16), 5526-5531 (2011).
  5. Strycharz, S. M., et al. Application of cyclic voltammetry to investigate enhanced catalytic current generation by biofilm-modified anodes of Geobacter sulfurreducens strain DL1 vs. variant strain KN400. Energy Environ. Sci. 4 (3), 896-913 (2011).
  6. Lovley, D. R. Bug juice: harvesting electricity with microorganisms. Nat. Rev. Microbiol. 4 (7), 497-508 (2006).
  7. Coursolle, D., Gralnick, J. A. Reconstruction of extracellular respiratory pathways for iron(III) reduction in Shewanella oneidensis strain MR-1. Front. Microbiol. 3, (2012).
  8. Franks, A. E., et al. Novel strategy for three-dimensional real-time imaging of microbial fuel cell communities: monitoring the inhibitory effects of proton accumulation within the anode biofilm. Energy Environ. Sci. 2 (1), 113-119 (2009).
  9. McLean, J. S., Ona, O. N., Majors, P. D. Correlated biofilm imaging, transport and metabolism measurements via combined nuclear magnetic resonance and confocal microscopy. ISME J. 2 (2), 121-131 (2008).
  10. Busalmen, J. P., Esteve-Nunez, A., Berna, A., Feliu, J. M. C-type cytochromes wire electricity-producing bacteria to electrodes. Angew. Chem. Int. Ed. 47 (26), 4874-4877 (2008).
  11. Nakamura, R., Ishii, K., Hashimoto, K. Electronic Absorption Spectra and Redox Properties of C Type Cytochromes in Living Microbes. Angew. Chem. Int. Ed. 48 (9), 1606-1608 (2009).
  12. Myers, C. R., Nealson, K. H. Respiration-Linked Proton Translocation Coupled to Anaerobic Reduction of Manganese(IV) and Iron(III) in Shewanella putrefaciens MR-1. J. Bacteriol. 172 (11), 6232-6238 (1990).
  13. Tokunou, Y., Hashimoto, K., Okamoto, A. Extracellular Electron Transport Scarcely Accumulates Proton Motive Force in Shewanella oneidensis MR-1. Bull. Chem. Soc. Jpn. 88 (5), 690-692 (2015).
  14. Okamoto, A., Tokunou, Y., Saito, J. Cation-limited kinetic model for microbial extracellular electron transport via an outer membrane cytochrome C complex. Biophysics and physicobiology. 13, 71-76 (2016).
  15. Okamoto, A., Tokunou, Y., Shafeer, K., Hashimoto, K. Proton Transport in the Outer-Membrane Flavocytochrome Complex Limits the Rate of Extracellular Electron Transport. Angew. Chem. Int. Ed. 56, 9082-9086 (2017).
  16. Hammes-Schiffer, S., Stuchebrukhov, A. A. Theory of Coupled Electron and Proton Transfer Reactions. Chem. Rev. 110 (12), 6939-6960 (2010).
  17. Cleland, W. W. The use of isotope effects to determine enzyme mechanisms. J Biol. Chem. 278 (52), 51975-51984 (2003).
  18. Kouzuma, A., Kasai, T., Hirose, A., Watanabe, K. Catabolic and regulatory systems in Shewanella oneidensis MR-1 involved in electricity generation in microbial fuel cells. Front. Microbiol. 6, (2015).
  19. Kushner, D. J., Baker, A., Dunstall, T. G. Pharmacological uses and perspectives of heavy water and deuterated compounds. Can. J Physiol. Pharm. 77 (2), 79-88 (1999).
  20. Xie, X. S., Zubarev, R. A. Effects of Low-Level Deuterium Enrichment on Bacterial Growth. Plos One. 9 (7), e102071(2014).
  21. Okamoto, A., Hashimoto, K., Nealson, K. H., Nakamura, R. Rate enhancement of bacterial extracellular electron transport involves bound flavin semiquinones. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 110 (19), 7856-7861 (2013).
  22. Edwards, M. J., et al. Redox Linked Flavin Sites in Extracellular Decaheme Proteins Involved in Microbe-Mineral Electron Transfer. Sci. Rep. 5, 11677(2015).
  23. Saito, J., Hashimoto, K., Okamoto, A. Flavin as an Indicator of the Rate-Limiting Factor for Microbial Current Production in Shewanella oneidensis MR-1. Electrochim. Acta. 216, 261-265 (2016).
  24. Guo, J. B., et al. Reduction of Cr(VI) by Escherichia coli BL21 in the presence of redox mediators. Bioresource Technol. 123, 713-716 (2012).
  25. Nealson, K., Saffarini, D., Moser, D., Smith, M. J. A Spectrophotometric Method for Monitoring Tactic Responses of Bacteria under Anaerobic Conditions. J Microbiol. Meth. 20 (3), 211-218 (1994).
  26. Myers, C. R., Myers, J. M. Cell surface exposure of the outer membrane cytochromes of Shewanella oneidensis MR-1. Lett. Appl. Microbiol. 37 (3), 254-258 (2003).
  27. Lower, B. H., et al. Antibody Recognition Force Microscopy Shows that Outer Membrane Cytochromes OmcA and MtrC Are Expressed on the Exterior Surface of Shewanella oneidensis MR-1. Appl. Environ. Microbiol. 75 (9), 2931-2935 (2009).
  28. Chen, X. X., Ferrigno, R., Yang, J., Whitesides, G. A. Redox properties of cytochrome c adsorbed on self-assembled monolayers: A probe for protein conformation and orientation. Langmuir. 18 (18), 7009-7015 (2002).
  29. McMillan, D. G. G., et al. The impact of enzyme orientation and electrode topology on the catalytic activity of adsorbed redox enzymes. Electrochim. Acta. 110, 79-85 (2013).
  30. Dinh, H. T., et al. Iron corrosion by novel anaerobic microorganisms. Nature. 427 (6977), 829-832 (2004).
  31. McGlynn, S. E., Chadwick, G. L., Kempes, C. P., Orphan, V. J. Single cell activity reveals direct electron transfer in methanotrophic consortia. Nature. 526 (7574), 531-535 (2015).
  32. Okamoto, A., Nakamura, R., Nealson, K. H., Hashimoto, K. Bound Flavin Model Suggests Similar Electron-Transfer Mechanisms in Shewanella and Geobacter. Chemelectrochem. 1 (11), 1808-1812 (2014).
  33. Okamoto, A., Hashimoto, K., Nealson, K. H. Flavin Redox Bifurcation as a Mechanism for Controlling the Direction of Electron Flow during Extracellular Electron Transfer. Angew. Chem. Int. Ed. 53 (41), 10988-10991 (2014).
  34. Tokunou, Y., Hashimoto, K., Okamoto, A. Acceleration of Extracellular Electron Transfer by Alternative Redox-Active Molecules to Riboflavin for Outer-Membrane Cytochrome c of Shewanella oneidensis MR-1. J Phys. Chem. C. 120 (29), 16168-16173 (2016).
  35. Rowe, A. R., et al. Tracking electron uptake from a cathode into Shewanella cells: implications for generating maintenance energy from solid substrates. bioRxiv. , 116475(2017).

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Herprints en machtigingen

Tags

c type cytochromen van het buitenmembraanelektrochemische whole cell assayprotonentransportkinetiekelektrochemische cultivatiealpha AQS mediatortoevoeging van flavinemoleculenmicrobi le stroomproductie
Elektrochemische detectie van Deuterium kinetisch-isotoopeffect op extracellulaire elektronentransport in Shewanella oneidensis heer-1
Neem contact met ons op
Aanbevelen aan de bibliotheek

Privacy

Gebruiksvoorwaarden

Beleidsoverzicht

Copyright © 2026 MyJoVE Corporation. Alle rechten voorbehouden.