生物膜是微生物細(xì)胞的群落，被包裹在一個自產(chǎn)生的聚合物基質(zhì)中。基質(zhì)對生物膜在不同生境中的成功生長至關(guān)重要;然而,許多細(xì)節(jié)其組成、結(jié)構(gòu)和功能至今仍是個謎。由革蘭氏陽性細(xì)菌枯草芽孢桿菌形成的生物膜取決于分泌的成膜蛋白的產(chǎn)生BslA。這里，研究人員研究了電子受體可用性的梯度通過生物膜的深度產(chǎn)生兩種截然不同的功能BslA的角色，并且這些角色可以在遺傳上分離通過靶向氨基酸取代。建立了單體BslA是產(chǎn)生復(fù)合物的必要條件和充分條件生物膜體系結(jié)構(gòu)，而BslA的二聚是必需的使群落疏水。

微電極的應(yīng)用：一個尖端直徑為25-μm Clark-type氧微電極(Unisense OX-25)測定氧濃度。對四個不同的菌落形成的生物膜進(jìn)行了檢測，并給出了具有代表性的數(shù)據(jù)。生物膜按上述方法生長，氧微電極單次測量的生物膜的測量距離為5μm、單次測量之間的間隔時間為3 s。尖端直徑為25-μm氧化還原微電極與參比電極(Unisense RD-25和REF-RM)用于細(xì)胞外檢測氧化還原電位，測試了生物膜不同深度的氧化還原電位(測量步徑=5μm、單次測量之間的間隔時間為5s)。

二硫鍵形成的機(jī)理。(A-C)菌株bdbA?(NRS5552)(A)、bdbCD?(NRS5554)(B)和bdbACD?(NRS5553)(C)的結(jié)構(gòu)和疏水性。(D)測量氧氣濃度(μM)和氧化還原電位(mV)為生物膜深度的函數(shù)，設(shè)0 mV為生物膜表面。

BslA膜函數(shù)模型。(i)生物膜橫截面示意圖，描繪了通過結(jié)構(gòu)深度的氧和氧化還原梯度。(ii)BslA的低聚是由駐留在細(xì)胞膜和胞質(zhì)外空間的巰基氧化還原酶介導(dǎo)形成的。(iii)以分子氧為電子受體也可能發(fā)生BslA的低聚。(iv)描述了BslA涂層作為低聚物混合物在生物膜中可能出現(xiàn)的模型。