Белок магнитных бактерий помогает им превращать обычное железо в магнит

Некоторые бактерии способны чувствовать магнитные поля и находить с их помощью более благоприятные для жизни места. Это свойство называется магнетотаксисом; бактерии демонстрируют его за счет специальных магнитных частиц — магнетосом, в состав которых входит тот или иной магнитный минерал.

Бактерии с магнетотаксисом живут в воде и предпочитают обычно низкие концентрации кислорода. Считается, что ориентация по магнитным полям помогает им уйти на такую глубину, где содержание кислорода будет для них оптимальным, сообщает К. Стасевич (compulenta.computerra.ru).

В качестве внутриклеточного магнита часто оказывается магнетит, состоящий из оксидов двух- и трехвалентного железа. Притом что магнетит нерастворим в воде, бактерии ухитряются производить его сами — из подручных соединений железа. И в главной роли тут выступает белок MamP, структуру которого удалось разгадать французским ученым из Комиссариата атомной энергии и их коллегам из Европы и США.

В журнале Nature исследователи описывают пространственную конформацию части молекулы MamP, которую назвали магнетохромом и которая нигде, кроме как в магнитных бактериях, не встречается.

Внешне магнетохром напоминает тигель, в который могут заходить ионы железа. В этом тигле белок превращает двухвалентное железо в трехвалентное, которое на время стабилизируется в структуре белка и не выпадает немедленно в виде нерастворимого оксида.

Отдельные эксперименты показали, что именно MamP превращает одно железо в другое: если в среде было только двухвалентное вещество, то после добавления белка появлялось железо трехвалентное. Иначе говоря, бактерии действительно изготавливают свои магниты сами, а не получают их готовыми из внешней среды!

Предполагается, что такие синтетические магниты (даже скорее наномагниты) могут найти широкое применение во многих областях. Например, в медицине, где они могут послужить контрастирующим агентом при изготовлении магнитно-резонансных снимков. Или, скажем, в экологии: почему бы не очищать воду с помощью бактерий, извлекая последние за их магниты после выполнения ими работы?..

А: схема «тигля», в котором белок MamP удерживает железо (размер тигля — 15 Å). B: схема двух аминокислотных колец на дне и стенках «тигля», помогающих удерживать железо. (Иллюстрация авторов статьи.)

 

На заставке фото с сайта kruf9.3dn.ru