人体细胞用工程蛋白质晶体制成磁性

时间：2021-08-28 11:52:14 来源：

这些磁性蛋白质晶体与细胞分离，用与铁结合的蓝色染料染色。

如果科学家可以提供活性细胞磁性，它们可能会用外部磁场操纵细胞活动。但之前通过在它们内部生产含铁蛋白来磁化细胞的尝试仅导致弱磁力。现在，在ACS纳米字母中报告的研究人员已经设计了遗传编码的蛋白质晶体，其能够产生磁力的磁力比已经报道的那些更强。

磁场磁性的新区域寻求使用对磁场敏感的遗传编码蛋白来研究和操纵细胞。许多先前的方法具有叫做铁蛋白的天然铁储存蛋白质，其可以自组装成持有多达4,500根铁原子的“笼”。但即使通过这种大的铁储能容量，细胞中的铁蛋白笼也会产生磁力，这对于实际应用，该磁力太小了。为了大大增加蛋白质组装可以存储的铁的量，Bianxiao Cui和同事希望将铁蛋白的铁合能力与另一个蛋白质的自组装性能结合起来，称为墨茶蛋白-Pak4cat，可以形成巨大的主轴 - 细胞内的晶体。研究人员想知道它们可以用铁蛋白蛋白质排列晶体的空心内部，以储存将产生大量的磁力的较大的铁。

为了使新的晶体，研究人员融合了编码铁蛋白和墨西蛋白-Pak4cat的基因，并在培养皿中表达了人体细胞中的新蛋白质。在3天后长度（或人发直径约为45微米的所得晶体，不影响细胞存活。然后，研究人员破坏了细胞，隔离晶体并加入铁，使它们能够将晶体拉出外部磁铁。每个晶体包含大约50亿铁原子并产生比单个铁蛋白笼状的9个数量级的磁力。通过将用铁预装入活细胞的晶体引入晶体，研究人员可以将细胞与磁铁一起移动。然而，它们无法通过向已经在细胞中生长的晶体添加铁来磁化细胞，可能是因为细胞中的铁水量太低。研究人员说，这是一个需要进一步调查的地区。

参考：通过Thomas L. Li，Zegao Wang，Zegao Ong，Qunxiang Ong，Mingdong Dong，Bai Lu，Mingdong Dong，Bai Lu，SergiuP.Paşca和Bianxiao Cui，2019年9月25日，Nano Letters。
DOI：10.1021 / ACS.NANOLETT.9B02266

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