工程蛋白质晶体使细胞磁性

如果科学家可以给活细胞磁性特性，他们可能可以用外部磁场操纵细胞活动。但是以前通过产生内部含铁蛋白来磁化细胞的尝试仅导致磁力弱。现在，在ACS报道的研究人员纳米字母已经设计了遗传编码的蛋白质晶体，可产生磁力比已经报道的要强很多倍。

磁化遗传学的新区域试图使用对磁场敏感的遗传编码蛋白来研究和操纵细胞。以前的许多方法都以一种称为铁蛋白的天然铁储石蛋白为特征，该蛋白可以自组装成一个“笼子”，该蛋白具有多达4,500个铁原子的“笼子”。但是，即使具有这种较大的铁储能，细胞中的铁蛋白笼也会产生数百万倍的磁力，对于实际应用而言。为了大大增加蛋白质组件可以储存的铁量，Bianxiao Cui和同事希望将铁蛋白的铁结合能力与另一种称为Inkabox-Pak4Cat的自组装特性相结合，可以形成巨大的，纺锤体 - 纺锤体 - 纺锤体 - 纺锤体 - 纺锤体 - 纺锤体 - 螺旋蛋白。细胞内的形状晶体。研究人员想知道他们是否可以用铁蛋白蛋白将晶体的空心内部融合，以存储大量的铁，从而产生实质性的磁力。

为了制造新的晶体，研究人员融合了编码铁蛋白和Inkabox-Pak4Cat的基因，并在培养皿中的人类细胞中表达了新蛋白质。3天后，所得的晶体长到约45微米（或人毛直径的一半），不会影响细胞存活。然后，研究人员打开了细胞，隔离了晶体并添加了铁，从而使他们能够用外部磁铁将晶体拉动。每个晶体含有大约50亿个铁原子和产生的磁力，比单铁蛋白笼高9个数量级。通过引入用铁预载到活细胞的晶体，研究人员可以用磁体移动细胞。但是，他们无法通过将铁添加到已经生长的细胞中的晶体中来磁化，这可能是因为细胞中的铁水平太低。研究人员说，这是需要进一步调查的领域。

作者感谢斯坦福大学跨学科研究生奖学金，吴泰神经科学研究所，大卫和露西尔·帕卡德基金会和国立卫生研究院的资助。亚博老虎机网登录

来源：https://www.acs.org/content/acs/en.html