生化学：マグネトクロムが介在する磁鉄鉱生体鉱物化作用の構造的手がかり

磁性細菌は、生体鉱物化された磁鉄鉱(Fe(II)Fe(III)₂O₄)あるいはグレイガイト(Fe(II)Fe(III)₂O₄)結晶が脂質小胞内に含まれるマグネトソームと呼ばれる細胞小器官を使って地磁気に沿って配列する。Fe(II)およびFe(III)の両方が必要であることは明らかであるが、これらの割合を制御する生物学的機構はよく分かっていない。今回我々は、マグネトソーム結合タンパク質MamPの構造を示し、MamPが、ループの1つにより溝が塞がっているPDZドメインと2つのマグネトクロム（magnetochrome）ドメインが融合した独特の配置をとっており、磁性細菌だけに見られる新しいクラスのc型シトクロムであることを明らかにする。変異解析、酵素の反応速度論的性質、Fe(II)との共結晶化、およびin vitroでのMamPを用いた磁鉄鉱生成試験により、MamPが、最終的にin vivoでの磁鉄鉱結晶成長に必要なFe(III)フェリハイドライト形成に関わる鉄酸化酵素であることが確認された。以上の結果から、マグネトソーム内での鉄管理の分子機構が明らかになり、鉄の生体鉱物化作用におけるマグネトクロムの役割が明確に示される。

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