Die Rolle mikrobieller Nanodrähte bei der Elektronenübertragung auf unlösliche Eisen(hydr)oxide

• Applicant: Dr. Nicole Hansmeier
• Subject Area: Metabolism, Biochemistry and Genetics of Microorganisms
• Term: from 2006 to 2010
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 34978572

Die mikrobielle Reduktion von Eisen(III) ist ein wichtiger respiratorischer Prozess, bei dem Elektronen aus der Oxidation des Substrats auf unlösliche Eisen(hydr)oxide übertragen werden. Allerdings sind die molekularen Mechanismen der Eisen(III)-Reduktion noch weitgehend unverstanden. Diskutiert wird derzeit bei der Kontakt-vermittelten Eisenreduktion die Beteiligung von Pili mit Elektronenleitfähigkeit, so genannte „Nanodrähte“. Das Ziel dieses Projektes ist es, die Rolle dieser Nanodrähte und weiterer akzessorischer Oberflächenproteine bei der Elektronenübertragung auf unlösliche Eisen(hydr)oxide aufzuklären. Hierfür sollen die Zusammensetzung, die strukturellen Eigenschaften sowie die Leitfähigkeit von Pili und anderer Proteinen der Zelloberfläche bei den dissimilatorischen Eisenreduzierern Geobacter sulfurreducens, Shewanella oneidensis und Anaeromyxobacter dehalogenans vergleichend untersucht werden. Neben den Methoden der Proteomik und Genetik kommen rasterkraftmikroskopische und spektroskopische Techniken zum Einsatz, die insbesondere die Elektronenleitung im Nanometermaßstab aufzulösen vermögen. Die Erkenntnisse dieser Studie sollen Aufschlüsse über die Natur leitfähiger Biomoleküle geben und legen weiterhin die Basis für technische Applikationen zur Konstruktion von biologischen „Fuel Cells“ und dem Einsatz als Nanodrähte.

• DFG Programme: Research Grants