【磁珠应用专题二】磁受体蛋白MagR的发现 2017/01/11

导读:回顾2016海狸磁珠重大应用系列专题二

 

        自然界中存在一个普遍而有趣现象,很多动物会利用地球磁场进行定位和导航。科学家曾经发现隐花青色素(Cry)与地磁导航有很大的关系。但是Cry只是个光的感应蛋白,并不能感知磁场,也不会在磁场中出现极性。因此,Cry并具有磁场定位功能,真正的主角还在幕后。
该幕后主角应该具有以下特征:1) 与前人推测的感磁相关蛋白Cry有密切的相互作用; 2) 拥有磁性物质(如 铁-镍氧化物、铁结合蛋白、铁硫类蛋白等); 3) 这个蛋白可以连接起来排成一排,小磁针变大磁针,增强磁感应能力; 4) 拥有根据磁场改变自己方向的能力。
        北京大学生命科学学院的谢灿课题组在《Nature Material》杂质发表论文《A Magnetic Protein Biocompass》,提出了一个基于磁受体蛋白质的生物指南针模型。作者利用磁性微球的方法首次捕获到一种全新的磁受体蛋白(MagR),其实验机理见图1 。该蛋白自组装形成了一个棒状的蛋白质复合物,像磁棒一样具有南北极。该蛋白能够随着磁场方向的变化而改变方向,见图2。MagR主要靠内部的铁硫体来感应磁场。而且,这个基因不仅果蝇中存在,它的同源基因同样在鸟类和人类中同样存在,这说明很多动物共同使用同一种磁场定位的机制。

图1. 利用海狸磁珠(BEAVER,70301)捕获Cry和MagR实验过程及效果。

图2. MagR在强磁场作用下指示南北,随着磁场方向变化而改变自身方向。

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

备注:更多关于海狸产品应用文献请参考官网http://www.beaverbio.com产品信息一栏

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