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ナノ磁性粒子鎖生成機構の解明と生物融合ナノ磁性素子創製への展開

纳米磁性颗粒链生成机制的阐明和生物集成纳米磁性元件的开发

基本信息

批准号：
15656166
负责人：
岩佐達郎
金额：
$ 1.98万
依托单位：
Muroran Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

我々のこれまでの研究から、マグネトソームには強磁性を示すFe_3O_4の他に、常磁性成分が混在することが明らかになった。また、ラマンスペクトル測定により帰属不明のピークが740cm^<-1>に見い出された。そこで、以下の二つの問題について検討した。1.これらの成分の局在:Fe_3O_4結晶に局在するか、脂質二重層内に局在するか2.740cm^<-1>のラマンピークと常磁性の磁化曲線は同じひとつの物質に由来するのか?これらを検討するために、マグネトソーム分画をSDS溶液で洗浄し、Fe_3O_4粒子を磁石で回収して、ラマンスペクトルを計測した。その結果、SDS洗浄の有無に関わらず、Fe_3O_4に由来する約640cm^<-1>のピークが観察された。一方、740cm^<-1>のピークは、SDS洗浄濃度0.5%の試料では観察されたが、洗浄SDSの濃度を1%にすると消失した。また1%SDS洗浄試料の磁化曲線には常磁性を示す勾配は観察されなかった。1%SDS洗浄でも約25%タンパク質が残存していることがわかったので、常磁性成分はマグネトソーム膜の脂質2重層内に埋没していて、非常に微細なため(超)常磁性を示すのではないかと考えている。現在提案されているマグネトソームの生合成経路は大きく3つにわけることが出来る。1.鉄イオンから直接生成される。2.γ-FeOOH→緑さび→Fe_3O_4 しかし、これまで我々の得た結果はこれらのモデルを支持しない。すると、3.低密度Fe3+酸化物→フェリハイドライト→Fe_3O_4という経路が考えられ、常磁性成分は低密度Fe^<3+>酸化物ないしフェリハイドライトであることになる。フェリハイドライトとFe^<2+>からFe_3O_4が生成する反応はpH9〜10のアルカリ溶液中で進行する。そこで、現在我々は以下の様なマグネトソーム生合成経路を考えている。1.膜小胞が形成される。小胞内部は、何らかの機構によりpH9〜10に維持されている。2.細胞内に取り込まれたFe^<2+>のうち、一部が亜硝酸還元と共役してFe^<3+>に酸化される。3.Fe^<3+>からフェリハイドライトが生成され、小胞内でFe^<2+>と反応してFe_3O_4が合成される。今後このモデルが妥当かどうかを検討して行く必要がある。

In this paper, we study the magnetic properties of Fe_3O_4 and Fe_3O_4, and find out the magnetic properties of Fe_3O_4 and Fe_3O_4また、ラマンスペクトル测定により帰属不明のピークが740cm^<-1>に见い出された。The following two questions are discussed. 1. The composition of Fe_3O_4 crystal is in the middle of the lipid double layer, and <-1>the magnetization curve of normal magnetism is in the middle of the lipid double layer. For example, when the particle size of Fe_3O_4 is smaller than that of SDS, the particle size of Fe_3O_4 is smaller than that of SDS. The results showed that the presence or absence of SDS and Fe_3O_4 in the solution was about 640 cm<-1>. A sample of 740 cm <-1>in diameter with SDS washing concentration of 0.5% was observed to be free of SDS washing concentration of 1% The magnetization curve of the 1%SDS wash sample is usually magnetic. 1% SDS wash, about 25% of the particles remain in the lipid layer, and the nonmagnetic components are buried in the lipid layer of the membrane, and very fine (super) nonmagnetic particles remain in the lipid layer. Now the proposal is to create a new way of life. 1. Direct generation of. 2.γ-FeOOH→ green → Fe3O4 → green → green 3. Low density Fe <3 +> acid compound →Fe_3O_4 →Fe_3O_4 → Fe_3 + acid compound → Fe_4 acid compound → Fe_3 + acid compound → Fe_4 acid compound → Fe_3 + acid compound → Fe_3 + acid compound → Fe_4 acid compound → Fe_3 + acid compound → Fe_4 acid compound → Fe_3 + acid compound → Fe_3 + acid compound → Fe_3 + The reaction of Fe_3O_4 with Fe_2 + and Fe_3O_4 was carried out in aqueous solution with pH9 ~ 10. Now we have the following ideas for how to create a new system. 1. Membrane vesicles are formed. Inside the cell, there is no mechanism to maintain pH9 ~ 10. 2. Intracellular removal of Fe^<2+> and partial nitric acid reduction of Fe^<3+> 3. Fe ^<3+> is formed by Fe^<2+> and Fe_3O_4 is synthesized by Fe^<3 +>. From now on, it is necessary to discuss the problem properly.