【細胞生物学】微生物が磁気微粒子の形を制御する機構を解明

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細菌が磁石の形を制御する仕組み解明
掲載日:2014年7月9日

生物には驚くべき能力が秘められている。磁性細菌の磁気微粒子合成に関与するタンパク質
(酵素)を見いだし、これまでに知られていなかった磁気微粒子の結晶の形を制御する仕組みを、
東京農工大学大学院工学研究院(東京都小金井市)の新垣篤史(あらかき あつし)准教授と
大学院生の山岸彩奈(やまぎし あやな)さんらが解明した。

今回見つかった酵素を遺伝子工学的に利用すると、ダンベル状やロッド状など新しい形の
磁気微粒子が合成できることも示した。7月の米科学誌Molecular Microbiology オンライン
版に発表。多様な形のナノ磁石を大量合成して、医療分野の検査試薬、磁気記録媒体の
材料、ポリマー合成の触媒に応用するなどの産業化にも道を開く成果として注目される。

細胞内に鉄分を取り込んで独自の磁気微粒子の結晶を合成し、それを鎖状に並べて磁石と
して使ったりする磁性細菌は川や海の泥の中にごく普通に存在する。自ら作った磁石を
生存に有利になるよう活用しているらしい。研究グループは小金井市内の川の底で採取
した磁性細菌で詳しく研究した。まず磁性微粒子の周囲に多い4種類の酵素を分離した。
この酵素を作れないようにした遺伝子欠損株を作製して、その機能を解析した。

4種類とも磁性微粒子を合成する働きがあり、それぞれが促進する結晶成長の方向や結晶
表面が異なっていた。磁性細菌の細胞内では、これらの酵素の発現のバランスによって、
磁気微粒子の形や大きさが左右されていることがうかがえた。さらに、これらの遺伝子が
欠損した磁性細菌は、人工的な合成が難しいロッド状の形や、報告例のないダンベル状
まで合成することを確かめた。

研究グループの新垣篤史准教授は「生物が合成する結晶の形を制御する仕組みを明らかに
した点に、われわれの研究の意義がある。自然界でも探せば、多様な形の磁気微粒子が
見つかるかもしれない。磁性細菌の酵素をうまく利用すれば、さまざまな形のナノ磁石も
自在に調節して、合成できるだろう」と話している。

写真1. 研究した磁性細菌の電子顕微鏡写真と、この細菌が合成する14面体の磁気微粒子
http://scienceportal.jp/news/newsflash_review/newsflash/img/140709_img3_w500.jpg

写真2. 遺伝子欠損株が合成する多様な形の磁気微粒子。Aがダンベル状、B〜Dがロッド状。
写真中のスケールバーは10nm
http://scienceportal.jp/news/newsflash_review/newsflash/img/140709_img4_w500.jpg

ソース:サイエンスポータル(2014年7月9日)
細菌が磁石の形を制御する仕組み解明
http://scienceportal.jp/news/newsflash_review/newsflash/2014/07/20140709_02.html

プレスリリース:東京農工大学(2014年7月4日)
微生物が磁気微粒子の形を制御するメカニズムを解明
http://www.tuat.ac.jp/disclosure/pressrelease/2014/20140704091144/
2名無しのひみつ@転載は禁止:2014/07/10(木) 01:13:14.56 ID:2HN64BzS
渡り鳥などに磁気を感知できる能力があるらしいが、なにか関係はあるのかのう
3名無しのひみつ@転載は禁止:2014/07/10(木) 04:03:49.54 ID:bB/yXOS+
じきに応用できます
4名無しのひみつ@転載は禁止:2014/07/10(木) 04:12:44.52 ID:LTg9YnR4
天然のエレキバンなんでしょ
5名無しのひみつ@転載は禁止:2014/07/10(木) 08:17:10.89 ID:+1ww1ppD
カセットテープが現役のときにこれが発見されていればなあ
6名無しのひみつ@転載は禁止:2014/07/10(木) 09:45:22.19 ID:TkFsfOc5
生体原子核反応の制御もできるだろう。 早く見つけてフクシマに。
7名無しのひみつ@転載は禁止:2014/07/10(木) 10:21:54.13 ID:/lqWEteN
ここの研究室は、大昔から磁性細菌の研究やってる。
教授は現在の学長で、この論文も学長がラストオーサー。
早稲田の竹山春子教授も、農学部出身だが大学院からここの研究室(工学部)に移った。

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/mmi.12683/abstract
http://www.ntv.co.jp/sekaju/teacher/name/matsunaga_t.html
http://www.sci.waseda.ac.jp/research/BELONG/J/02805.html
8名無しのひみつ@転載は禁止:2014/07/10(木) 11:28:47.50 ID:n2B/blad
>細胞内に鉄分を取り込んで独自の磁気微粒子の結晶を合成し、それを鎖状に並べて磁石と
>して使ったりする磁性細菌は川や海の泥の中にごく普通に存在する。自ら作った磁石を
>生存に有利になるよう活用しているらしい。

こんなやつがいたのか・・・驚きだな
9名無しのひみつ@転載は禁止:2014/07/10(木) 11:34:20.06 ID:8F0QVboB
山岸彩奈(やまぎし あやな)さんの画像求む
10名無しのひみつ@転載は禁止:2014/07/10(木) 12:20:35.79 ID:8kbunmnr
地震予知するカラスとかも、これの原理かな
11名無しのひみつ@転載は禁止:2014/07/10(木) 21:10:38.74 ID:xKGD9/z7
この細菌を、MRIに放り込んだらどうなるんだろ。
熱を発して菌体壊れたりするんだろうか。
そのうちMRIで腫瘍治療できるようになるんだろうか。

いい年になっても「磁石」の話はwktkするw
12名無しのひみつ@転載は禁止:2014/07/11(金) 00:46:22.15 ID:GGUcGxfX
こうやってちっちゃい磁石を作ってインプットを得るんだな
すげー
13名無しのひみつ@転載は禁止
女神転生シリーズに登場する生体マグネタイトだろ
必ず爽快感が有るだろ
絶対に快調だろ
確実に快楽だろ