由细菌制成的超稳定蛋白质纳米线为应对气候变化提供了线索

加速的气候变化是对地球生命的重大和严重威胁。温度升高是由大气中的甲烷引起的，甲烷的 吸热能力是 CO 2的30 倍。微生物产生了一半的甲烷，升高的温度也加速了微生物的生长，因此产生的温室气体比植物可以利用的更多，从而削弱了地球作为碳汇的能力，并进一步提高了全球温度。

这种恶性循环的潜在解决方案可能是另一种微生物，它们从保护地球的海洋沉积物中吸收高达 80% 的甲烷通量。微生物如何既是最大的甲烷生产者又是甲烷的消费者仍然是个谜，因为它们很难在实验室中研究。在Nature Microbiology中，由 Yangqi Gu 领导的耶鲁团队和微生物科学研究所分子生物物理学和生物化学的Nikhil Malvankar报告了一种蛋白质与食甲烷微生物使用的蛋白质高度相似的令人惊讶的线状特性。

该团队此前曾表明，这种蛋白质纳米线显示出​​迄今为止已知的最高电导率，允许任何细菌产生最高的电能。但迄今为止，还没有人发现细菌是如何制造它们的，以及为什么它们表现出如此高的导电性。

使用冷冻电子显微镜，Yangqi 和团队能够看到纳米线的原子结构，并发现血红素紧密堆积，可以以超高的稳定性非常快速地移动电子。它还解释了这些细菌如何在没有类氧膜可吸收分子的情况下生存，并形成可以发送超过细菌大小 100 倍的电子的群落。杨奇和团队还合成构建了纳米线，以解释细菌如何按需制造纳米线。

“我们正在使用这些血红素线来发电，并通过了解吃甲烷的微生物如何使用类似的血红素线来应对气候变化，”Malvankar 说。