自组装氧化还原导线构成能量转换细胞膜的二维电网
生物物理
2021-04-19 v1
摘要
光合作用的光驱动反应以及线粒体的能量供应，都在含有高比例氧化还原活性脂质的特化膜中进行。人们认为，蛋白质迁移率与氧化还原脂质的扩散是此类细胞膜面内电荷转移的机制。利用膜芯片实验装置，我们表明氧化还原活性模型膜能够传导并维持惊人的高（mA）电流，其电阻率具有半导体的典型特征。我们的数据表明，承载电子传递链的细胞壁内的电荷转移是由自组装的分子氧化还原导线驱动的，这些导线通过膜内同时进行的电子与质子面内跳跃有效地耦合氧化还原蛋白。这彻底改变了我们对脂质膜作用的理解，具有广泛影响，例如表明导电膜可能是演化出生命复杂氧化还原机制的前驱，且电化学膜退化可能在线粒体衰老中起重要作用。此外，这些自组装有机二维导体提供了技术上可利用的特性，可用于设计自组装与自适应生物电子学。
引用
@article{arxiv.2104.07709,
title = {Self-assembling redox-wires form the 2D power grid of energy converting cell membranes},
author = {Ulrich Ramach and Rosmarie Schöfbeck and Jakob Andersson and Markus Valtiner},
journal= {arXiv preprint arXiv:2104.07709},
year = {2021}
}