Une étude, dont les résultats ont été publiés le 6 octobre 2013 dans la revue Nature, vient de permettre de caractériser la structure et la fonction de MamP, une protéine impliquée dans la production de nano-aimants de magnétite chez les bactéries magnétotactiques. Plus précisément, ces bactéries «ont la capacité de synthétiser des nano-cristaux de magnétite (Fe3O4) leur permettant de s’orienter le long du champ magnétique terrestre afin de trouver la colonne d’eau la plus favorable à leur survie».

La magnétite est un mélange «d’oxygène et de fer sous deux états d’oxydo-réduction différents [Fe(II)Fe(III)2O4]». La détermination de la structure de la protéine MamP a permis de faire apparaître, pour la première fois, qu’une partie de cette protéine possède un repliement original, caractérisé par une forme de creuset pouvant accueillir du fer, appelé 'magnétochrome', «que l’on ne trouve que chez les bactéries magnétotactiques».

De plus, il a été démontré que «MamP a la capacité d’oxyder du Fe(II) en Fe(III) et de stabiliser ce dernier dans son creuset» et, grâce à des expériences in vitro, «que MamP, incubée en présence de Fe(II) seul, permet de produire un précurseur de la magnétite, prouvant que le Fe (III) est bien le résultat de l’activité de cette protéine».

Cette recherche, qui «lève le voile sur une partie du processus de biominéralisation du fer et de la synthèse de nano-aimants chez une bactérie magnétotactique», devrait permettre d'élargir le champ des applications biotechnologiques de ces nano-aimants, notamment en imagerie médicale et en dépollution des eaux.