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虽然四型纤毛(typeⅣpili, Tfp)的组成、运动和粘附在革兰氏阴性菌中已经有比较多的研究,但对于重要的浸矿细菌—嗜酸氧化亚铁硫杆菌(A. ferrooxidans) Tfp的研究报道却鲜见,而Tfp的运动和粘附对于A. ferrooxidans菌生存于矿石中至关重要,因为其必须运动到适宜的矿物表面,并粘附在矿物上,才能氧化矿物获得能量。本研究从A.ferrooxidans菌中分离到与Tfp运动相关的四个基因pilV, pilW, pilT和pilU,对它们进行了克隆、序列分析、功能预测、基因表达分析和功能验证,确定其就是本研究所要克隆的序列,即PilV和PilW为组成Tfp的蛋白；PilT为Tfp运动和吸附的分子马达蛋白。PilV蛋白序列比较结果显示PilV氨基酸链上的Ile7, Ala8, Gly13和Ala48氨酸残基高度保守。PilW蛋白N-端具高度保守的信号肽FLELVAVIGL模体,其剪切位点在N-端第27和第28位氨基酸残基之间；PilW亦有高度保守的功能GRXAL模体,位于N-端第40-48位氨基酸残基之间,这两个模体是pili家族特征性模体。PilT蛋白的一级序列包含两个保守的PilT家族蛋白特异性模体AIRNLIRE(第286-293位)和GMQTXXXXLXXL(第310-321位)；PilT也具有高度保守的与核苷酸结合的NTP酶特异性模体Walker A(在第126-135位)和Walker B(在PilT的第187-201位)。PilU蛋白的一级序列包含两个保守的PilT家族蛋白特异性模体AIRNLIRE(第285-292位)和GMQTXXXXLXXL(第309-320位)。其中GMQTXXXXLXXL序列高度保守,而序列AIRNLIRE在A. ferrooxidans ATCC23270上个别氨基酸残基有所替代,如A.ferrooxidans ATCC23270上为AIADLIYK,与AIRNLIRE比较差异比较大；PilU亦有高度保守的与核苷酸结合的NTP酶特征序列Walker A(第126-135位)和Walker B(第190-201位)。在10%的贫镍矿粉诱导下用RT-PCR分析A. ferrooxidans菌的pilV和pilW,表明作为Tfp组成蛋白的基因pilV和pilW不一定同时转录,它们可能在转录中有一定的时差性,并与种有一定的相关性。同样用RT-PCR分析A. ferrooxidans菌的pilT和pilU表明,pilT和pilU是共转录的。转化有pET-28a pilT和pilU质粒的E. coli BL21细胞经过IPTG诱导分别表达分子量为37.10和42.0 kDa的蛋白。电镜研究证明Tfp可介导A. ferrooxidans的滑动、颤动和吸附。A. ferrooxidans滑动形成氧化圈表明A. ferrooxidans有趋化性运动,尽管A. ferrooxidans ATCC 19859和ATCC23270缺乏鞭毛,它们可能通过Tfp介导趋化性运动,而对于具有鞭毛的A.ferrooxidans DX, DBS和TKY,其鞭毛在趋化性运动中可能发挥了主导作用,而且pilV和pilW的转录也支持该结论。在培养皿底部和硅胶中间培养细菌时,细菌产生Tfp,也形成颤动斑；当将细菌培养在矿物表面时,A.ferrooxidans ATCC 19859, ATCC23270和BY3细胞通过Tfp紧紧的粘附在矿物表面,而且由于细菌的氧化作用形成腐蚀凹陷,而DX,DBS和TKY菌很少有细胞吸附在矿物表面,说明A. ferrooxidans的T印是滑动,颤动和吸附所必须的。用带探针的原子力显微镜(AFM)分析T印的结果表明：A. ferrooxidans的Tfp有比较高的导电能力,说明A. ferrooxidans在氧化Fe(Ⅱ)氧化物时需要Tfp,Tfp协调了细胞色素不同组分和Fe(Ⅱ)氧化物的连接,Tfp很可能的作用是在电子受体和Fe(Ⅱ)氧化物之间充当闭合的电子传递媒介。ATP酶活性实验说明PilT蛋白具有较高的ATP酶活性,而PilU蛋白ATP酶活性很弱,PilT蛋白是真正意义上能分解ATP的分子马达,PilU蛋白参与Tfp的运动和吸附,两个蛋白基因共转录也证明它们在形成Tfp分子马达并行使其分子马达作用的过程中是相互关联的。