工程蛋白晶体可以使细胞具有磁性

1、 如果科学家能够赋予活细胞磁性，他们也许能够利用外部磁场操纵细胞活动。然而，以前通过在细胞内产生铁蛋白来磁化细胞的尝试只产生了微弱的磁力。现在，ACS 《Nano Letters》中报道的研究人员已经改造了基因编码的蛋白质晶体，它可以产生比报道的力强很多倍的磁力。

2、 磁性遗传学的新领域试图利用对磁场敏感的基因编码蛋白质来研究和操纵细胞。以前的许多方法都采用了一种叫做铁蛋白的天然铁储存蛋白，它可以自我组装成一个“笼子”，里面可以容纳多达4500个铁原子。然而，即使具有如此大的铁储存容量，细胞中的铁蛋白笼仍然会产生磁力，这对于实际应用来说太小了。为了大幅度增加蛋白质组装体中可以储存的铁量，崔和他的同事们希望将铁蛋白的铁结合能力与另一种叫做Inkabox-PAK4cat的蛋白质的自组装特性结合起来，这种蛋白质可以在细胞内部形成巨大的纺锤体和异常晶体。研究人员想知道他们是否可以将铁蛋白蛋白质排列在晶体的中空内部，以储存大量的铁，从而产生大量的磁力。

3、 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，并在人类细胞中表达了这种新的蛋白质。放在培养皿里。3天后，生长到约45微米长(或人类头发直径的一半)的晶体不会影响细胞存活。然后，研究人员打开细胞，分离晶体并添加铁，这使他们能够在外部磁铁的帮助下拉动晶体。每颗晶体含有约50亿个铁原子，其磁力比单个铁蛋白笼强9个数量级。通过将预先装载铁的晶体引入活细胞，研究人员可以用磁铁移动细胞。然而，他们不能通过向细胞中生长的晶体中添加铁来磁化细胞，这可能是因为细胞中的铁水平太低。研究人员表示，这是一个需要进一步研究的领域。

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