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生理:走磁性細菌では酸性タンパク質がマグネトソームをフィラメント構造に沿って並べている

Nature 440, 7080 doi: 10.1038/nature04382

走磁性細菌は水界に広くみられる微生物で、細胞内にある独特な小器官を用いて地球磁場に応じた航路決定を行っている。この小器官はマグネトソームとよばれ、膜に包まれた磁鉄鉱の結晶からできており、自然界の水底の成長に適した、酸素が乏しい層(microoxic layer)に向かって細菌が泳ぐのを助けていると考えられている。マグネトソームの形成の研究では、マグネトソームの大きさやナノレベルのマグネトソームの酸化還元を調節しながらの合成、規則的な鎖構造の形成を制御する因子の解明などが問題となっている。鎖構造の形成は、最大限の磁気モーメントを得るためにマグネトソームの物理的に凝集しやすいという性質に逆らって行われる。染色体上で見つかり、マグネトソーム合成との関係が実証されている「マグネトソームアイランド」にある遺伝子を研究することにより、これらの機構の解明がさらに進むと期待されている。本論文では、磁性細菌であるMagnetospirillum gryphiswaldenseの遺伝子欠失により、マグネトソームの配列がmamJ遺伝子産物の存在と密接に結びついていることを明らかにする。蛍光顕微鏡と低温電子線トモグラフィーによって、MamJがこれまで知られていなかったフィラメント構造に結合した酸性タンパク質であることがわかった。我々が考えたMamJが細胞骨格類似の構造とマグネトソーム表面とに結合する仕組みからすると、マグネトソームの構造は原核細胞でみられる最も高レベルの構造の1つということになる。

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