具有强磁性的氧化铁结晶——磁铁矿(Fe₃O₄),因其磁特性被广泛应用于硬盘、MRI造影剂等产品。常见于海岸岩礁地带的石鳖类生物,其摄食器官“齿舌”上生长着由磁铁矿构成的极坚硬牙齿,但此前其形成机制一直不明确。
日本冈山大学学术研究院的根本理子副教授等人组成的联合研究团队,发现了与这种“磁铁矿牙齿”相关的新型蛋白质,并阐明了其在生物体内的形成机制。此前该团队已鉴定出磁铁矿牙齿中含有的多种蛋白质。此次,通过解析3种石鳖齿舌组织的基因,找到了三者共有的蛋白质基因。此外,研究人员还发现了一种仅存在于石鳖中的特有蛋白质,并将其命名为“齿舌基质蛋白质(RTMP1)”。研究还阐明了RTMP1的作用机制:会与预形成的牙齿骨架——几丁质纤维相结合,进而诱导在几丁质纤维上形成氧化铁。
目前工业合成磁铁矿需要高温条件并使用有害物质,而使用RTMP1则有望实现安全环保的合成方法。此外,已有研究证实人体内铁过量会引发癌症和神经退行性疾病等,具备铁调控能力的RTMP1,也有望应用于这类疾病的治疗与研究。(TEXT:中条将典)
铁(Fe)被摄入后,结晶结构不完整的氧化铁(低结晶性氧化铁)会沉积在几丁质纤维上。随着氧化铁结晶化的推进,最终形成由黑色磁铁矿构成的牙齿。
原文:JSTnews 2025年11月号
翻译:JST客观日本编辑部


