【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(gè)普遍而有趣現(xiàn)象，很多動(dòng)物會(huì)利用地球磁場(chǎng)進(jìn)行定位和導(dǎo)航?？茖W(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(gè)光的感應(yīng)蛋白，并不能感知磁場(chǎng)，也不會(huì)在磁場(chǎng)中出現(xiàn)極性。因此，Cry并具有磁場(chǎng)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(cè)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(gè)蛋白可以連接起來(lái)排成一排，小磁針變大磁針，增強(qiáng)磁感應(yīng)能力; 4) 擁有根據(jù)磁場(chǎng)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(gè)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(shí)驗(yàn)機(jī)理見(jiàn)圖1 。該蛋白自組裝形成了一個(gè)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(chǎng)方向的變化而改變方向，見(jiàn)圖2。MagR主要靠?jī)?nèi)部的鐵硫體來(lái)感應(yīng)磁場(chǎng)。而且，這個(gè)基因不僅果蠅中存在，它的同源基因同樣在鳥(niǎo)類和人類中同樣存在，這說(shuō)明很多動(dòng)物共同使用同一種磁場(chǎng)定位的機(jī)制。
圖1. 利用海貍磁珠（BEAVER,70301）捕獲Cry和MagR實(shí)驗(yàn)過(guò)程及效果。
圖2. MagR在強(qiáng)磁場(chǎng)作用下指示南北，隨著磁場(chǎng)方向變化而改變自身方向。
參考文獻(xiàn)：
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(xiàn)請(qǐng)參考官網(wǎng)http://www.sjpxw.com產(chǎn)品信息一欄
