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技術(shù)專題

【磁珠應(yīng)用專題二】磁受體蛋白MagR的發(fā)現(xiàn)

回顧2016海貍磁珠重大應(yīng)用系列專題二

 

        自然界中存在一個普遍而有趣現(xiàn)象,很多動物會利用地球磁場進行定位和導(dǎo)航。科學(xué)家曾經(jīng)發(fā)現(xiàn)隱花青色素(Cry)與地磁導(dǎo)航有很大的關(guān)系。但是Cry只是個光的感應(yīng)蛋白,并不能感知磁場,也不會在磁場中出現(xiàn)極性。因此,Cry并具有磁場定位功能,真正的主角還在幕后。
該幕后主角應(yīng)該具有以下特征:1) 與前人推測的感磁相關(guān)蛋白Cry有密切的相互作用; 2) 擁有磁性物質(zhì)(如 鐵-鎳氧化物、鐵結(jié)合蛋白、鐵硫類蛋白等); 3) 這個蛋白可以連接起來排成一排,小磁針變大磁針,增強磁感應(yīng)能力; 4) 擁有根據(jù)磁場改變自己方向的能力。
        北京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院的謝燦課題組在《Nature Material》雜質(zhì)發(fā)表論文《A Magnetic Protein Biocompass》,提出了一個基于磁受體蛋白質(zhì)的生物指南針模型。作者利用磁性微球的方法首次捕獲到一種全新的磁受體蛋白(MagR),其實驗機理見圖1 。該蛋白自組裝形成了一個棒狀的蛋白質(zhì)復(fù)合物,像磁棒一樣具有南北極。該蛋白能夠隨著磁場方向的變化而改變方向,見圖2。MagR主要靠內(nèi)部的鐵硫體來感應(yīng)磁場。而且,這個基因不僅果蠅中存在,它的同源基因同樣在鳥類和人類中同樣存在,這說明很多動物共同使用同一種磁場定位的機制。

圖1. 利用海貍磁珠(BEAVER,70301)捕獲Cry和MagR實驗過程及效果。

圖2. MagR在強磁場作用下指示南北,隨著磁場方向變化而改變自身方向。

參考文獻:
A Magnetic Protein Biocompass. Nat Mater. 2016 Feb;15(2):217-26.

備注:更多關(guān)于海貍產(chǎn)品應(yīng)用文獻請參考官網(wǎng)http://www.adamfikri.com產(chǎn)品信息一欄

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