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【磁珠應用專題二】磁受體蛋白MagR的發現 2017/01/11

導讀:回顧2016海貍磁珠重大應用系列專題二

 

        自然界中存在一個普遍而有趣現象,很多動物會利用地球磁場進行定位和導航。科學家曾經發現隱花青色素(Cry)與地磁導航有很大的關系。但是Cry只是個光的感應蛋白,并不能感知磁場,也不會在磁場中出現極性。因此,Cry并具有磁場定位功能,真正的主角還在幕后。
該幕后主角應該具有以下特征:1) 與前人推測的感磁相關蛋白Cry有密切的相互作用; 2) 擁有磁性物質(如 鐵-鎳氧化物、鐵結合蛋白、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,增強磁感應能力; 4) 擁有根據磁場改變自己方向的能力。
        北京大學生命科學學院的謝燦課題組在《Nature Material》雜質發表論文《A Magnetic Protein Biocompass》,提出了一個基于磁受體蛋白質的生物指南針模型。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復合物,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主要靠內部的鐵硫體來感應磁場。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:更多關于海貍產品應用文獻請參考官網http://www.j9s6.com產品信息一欄

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