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Nature Commun：细菌视紫红质蛋白生物CO2光合成

纳米技术
2023-12-06


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细菌视紫红质蛋白（microbial rhodopsin）通过吸收光的功能为可持续的生命提供帮助。此外，细菌视紫红质蛋白在CO2固定领域同样展示了应用前景。
有鉴于此，牛津大学黄巍等通过具有质子泵功能的细菌视紫红质蛋白（从真氧产碱杆菌(Ralstonia eutropha)，一种自养土壤细菌）通过细胞外电子吸收方式，构筑人工光合成体系，实现了光电化学CO2催化转化。

主要内容：

（1）

通过对Ralstonia eutropha进行工程化处理，使得其能够进行细胞外电子转移表达。使用Gloeobacter rhodopsin和外膜导管MtrCAB，能够将细胞外电子转移，并且通过Ralstonia eutropha的质子泵功能实现电子转移。

（2）

使用角黄素（canthaxanthin）作为光吸收天线，通过ATP合成和电子转移实现NADH/NADPH的重生，实现CO2生物合成体系。这种人工光合体系有助于发展高效率光合成体系，有助于深入理解自然界的细菌视紫红质蛋白的重要生态作用。

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参考文献

Weiming Tu, Jiabao Xu, Ian P. Thompson & Wei E. Huang, Engineering artificial photosynthesis based on rhodopsin for CO2 fixation. Nat Commun 14, 8012 (2023)

DOI: 10.1038/s41467-023-43524-4

https://www.nature.com/articles/s41467-023-43524-4




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