近日，法國科學(xué)家研究揭示趨磁細菌體內(nèi)合成磁小體的機制及其結(jié)構(gòu)特征，使得對“生物礦化”的研究更進一步。文章發(fā)表在2013年10月9日《Nature》雜志上。

<img alt="Nature：法國科學(xué)家揭示趨磁細菌體內(nèi)合成磁小體機制" 磁小體及趨磁細菌"="" data-cke-saved-src="http://www.bio1000.com/uploads/allimg/131012/11360342D-0.gif" src="http://www.bio1000.com/uploads/allimg/131012/11360342D-0.gif" style="vertical-align: middle; border: 0px; width: 456px; height: 332px; ">

磁小體及趨磁細菌

法國科學(xué)家研究揭示了趨磁細菌體內(nèi)一種名為 MamP 的蛋白質(zhì)主導(dǎo)合成磁小體的機制及其結(jié)構(gòu)特征。該研究使得人們對“生物礦化”有了進一步的理解，同時也為生物納米磁體在醫(yī)學(xué)和污水處理等方面的廣泛應(yīng)用提供了新機遇。

生物礦化是指由生物體通過生物大分子的調(diào)控生成無機礦物的過程。在眾多生物礦化現(xiàn)象中，趨磁細菌因其能夠合成具有磁性的納米粒子而備受關(guān)注。趨磁細菌是一類厭氧細菌，能夠在胞體內(nèi)合成磁小體（具有磁性的納米粒子，成分通常為四氧化三鐵），在地球磁場的作用下，可憑借磁力向更適宜其生存的貧氧深水區(qū)移動。這些磁小體就如同指南針一樣縱向排列，為趨磁細菌“導(dǎo)航”。

為了揭示磁小體的合成機制，科研人員在對 MamP 蛋白質(zhì)的研究中發(fā)現(xiàn)其具有一種*的蛋白質(zhì)折疊“磁鉻”結(jié)構(gòu)，能夠幫助其吸引鐵原子。MamP 蛋白質(zhì)能夠?qū)?+2 價鐵氧化為 +3 價鐵，并zui終合成同時含有 +2 價鐵和 +3 價鐵的四氧化三鐵。在胞體外的實驗中，在僅提供 +2 價鐵的環(huán)境下，通過 MamP 的蛋白質(zhì)活動zui終獲得了 +3 價鐵。

這一基礎(chǔ)性研究為人工合成磁性納米粒子及其他含鐵化合物提供了新的技術(shù)路線。生物磁性納米粒子具有重要的潛在應(yīng)用價值：在醫(yī)學(xué)方面，可用于磁共振成像造影劑、靶向藥物、腫瘤磁熱療及生物傳感器的開發(fā);在環(huán)境治理方面，趨磁細菌可用于污水處理等。受益于新的研究成果，這些應(yīng)用有望成為現(xiàn)實。