In vivo coating of bacterial magnetic nanoparticles by magnetosome expression of spider silk-inspired peptides

Titelangaben

Mickoleit, Frank ; Borkner, Christian B. ; Toro-Nahuelpan, Mauricio ; Herold, Heike M. ; Maier, Denis S. ; Plitzko, Jürgen M. ; Scheibel, Thomas ; Schüler, Dirk:
In vivo coating of bacterial magnetic nanoparticles by magnetosome expression of spider silk-inspired peptides.
Bayreuth , 2018 . - 41 S.

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Abstract

Magnetosomes are natural magnetic nanoparticles with exceptional properties that are synthesized in magnetotactic bacteria by a highly regulated biomineralization process. Their usability in many applications could be further improved by encapsulation in biocompatible polymers. In this study, we explored the production of spider silk-inspired peptides on magnetosomes of the alphaproteobacterium Magnetospirillum gryphiswaldense. Genetic fusion of different silk sequence-like variants to abundant magnetosome membrane proteins enhanced magnetite biomineralization and caused the formation of a proteinaceous capsule, which increased the colloidal stability of isolated particles. Furthermore, we show that spider silk peptides fused to a magnetosome membrane protein can be used as seeds for silk fibril growth on the magnetosome surface. In summary, we demonstrate that the combination of two different biogenic materials generates a genetically encoded hybrid composite with engineerable new properties and enhanced potential for various applications.