金色蓝素蛋白（Auracyanin，Au）是丝状不产氧光合细菌中发现的一类蓝铜蛋白，介导其循环电子传递链中替代复合物III和反应中心之间的电子传递。

为了阐明金色蓝素（Au）在电子传递中的作用机制，我们从光合玫瑰菌中提取并纯化出空气氧化的Au，并揭示了其传递电子的结构基础。首先我们通过光谱分析和酶活实验，测定了Au接受替代复合物III（ACIII）氧化甲基萘醌-4（MK4）或甲基萘醌-7（MK7）所释放的电子，并被还原的活性。进一步通过X-射线晶体衍射的方法解析了Au在氧化态2.2 Å和连二亚硫酸钠还原态2.0 Å分辨率的空间结构。整个结构包含2段α螺旋、8段β折叠和一个铜离子。在氧化态结构中，Cu²⁺与His77，Cys141，His146和Met151结合；还原态结构中，Cu¹⁺结合口袋周围的两段loop（loop-A和loop-B）发生轻微的构象变化，Cu¹⁺-S^δ（Met151）的距离增大了0.3 Å。根据还原和氧化状态结构的傅立叶差值图，我们发现Au接受的电子传递到了Cu¹⁺、His77和loop-B周围。此外，结合N-端测序和质谱检测，我们发现Au可能通过N端一段富含甘氨酸的序列锚定在细菌的质膜上，在膜周质侧来回摆动铜离子结合结构域；而铜离子结合口袋周围一个保守的疏水表面，可能介导与ACIII和RC的相互结合，起到循环传递电子的作用。

此工作基于天然提取的Au在氧化态和还原态的高分辨率晶体结构，综合催化活性、构象变化和Fourier差值分析，创新性地揭示了其传递电子的结构基础和作用机制，为后续电子循环传递机理的研究奠定了基础。

硕士研究生王超和辛越勇副研究员为共同第一作者，徐晓玲教授为通讯作者，该研究得到国家自然科学基金和浙江省自然科学基金等项目的资助。

文章链接：https://link.springer.com/article/10.1007/s11120-020-00709-y.