MPMS協(xié)助北大謝燦課題組發(fā)現(xiàn)磁感應(yīng)蛋白：或揭開(kāi)“第六感”之謎

　　2015年11月16日，北京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院的謝燦課題組在Nature Materials(Nature Materials 15, 217–226 (2016) | doi:10.1038/nmat4484)雜志在線(xiàn)發(fā)表論文，次報(bào)道了一個(gè)全新的磁受體蛋白(MagR)，該突破性進(jìn)展或?qū)⒔议_(kāi)被稱(chēng)為生物“第六感”的磁覺(jué)之謎，并推動(dòng)整個(gè)生物磁感受能力研究領(lǐng)域的發(fā)展。

　　在該文章中作者提出了一個(gè)基于蛋白質(zhì)的生物指南針模型(Biocompass model)。該模型認(rèn)為，存在一個(gè)鐵結(jié)合蛋白作為磁感應(yīng)受體(Magnetoreceptor，MagR)，該蛋白通過(guò)線(xiàn)性多聚化組裝，形成了一個(gè)棒狀的蛋白質(zhì)復(fù)合物(Magnetosensor)，就像一個(gè)小磁棒一樣有南北，通過(guò)MPMS綜合物性測(cè)量系統(tǒng)對(duì)該MagR受體的微弱磁性進(jìn)行了檢測(cè)。

　　蛋白質(zhì)的生物指南針模型(圖片來(lái)源：Siying Qinet al. Nature Materials 15, 217–226 (2016))

　　生物物理學(xué)和物理學(xué)實(shí)驗(yàn)證明，MagR蛋白復(fù)合物具有很明顯的內(nèi)稟磁矩，能通過(guò)磁場(chǎng)在實(shí)驗(yàn)室富集和純化得到。作者不僅從物理性質(zhì)上測(cè)量了該蛋白在溶液狀態(tài)下的磁性特征，還通過(guò)電鏡觀察到MagR蛋白質(zhì)復(fù)合物能感應(yīng)到微弱的地球磁場(chǎng)(在北京大致為0.4高斯)，并沿著地球磁場(chǎng)排列。人工增強(qiáng)磁場(chǎng)強(qiáng)度可以導(dǎo)致這種排列更加有序。實(shí)驗(yàn)中也觀測(cè)到了蛋白質(zhì)晶體呈現(xiàn)強(qiáng)的磁性，能明顯被鐵磁物質(zhì)吸引，當(dāng)外界磁場(chǎng)突然反向時(shí)，蛋白質(zhì)棒狀復(fù)合物會(huì)發(fā)生180°跳轉(zhuǎn)。作者推測(cè)該蛋白質(zhì)復(fù)合物磁性的物理基礎(chǔ)可能基于MagR蛋白在棒狀多聚復(fù)合物的軸線(xiàn)上鐵原子的有序排列以及在由鐵硫簇形成的平行“鐵環(huán)”中可能存在環(huán)形電流。

　　在MPMS磁學(xué)性質(zhì)測(cè)量系統(tǒng)上測(cè)得的MagR磁學(xué)數(shù)據(jù)

(圖片來(lái)源：Siying Qinet al. Nature Materials 15, 217–226 (2016))

　　值得一提的是該MagR的其微弱亞鐵磁性在Quantum Design公司MPMS XL-1 1T的主機(jī)系統(tǒng)上檢測(cè)出來(lái)，給磁感應(yīng)蛋白的理論提供了強(qiáng)有力的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)支撐。MPMS磁學(xué)性質(zhì)測(cè)量系統(tǒng)為此次生物醫(yī)學(xué)的突破做出了巨大貢獻(xiàn)，同時(shí)也意味著MPMS磁學(xué)測(cè)量系統(tǒng)的將拓展到更多更廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，為廣大科研工作者提供更多幫助。

相關(guān)產(chǎn)品

MPMS3-新一代磁學(xué)測(cè)量系統(tǒng)：http://www.buyu5683.com/c53040/product_116656.shtml

關(guān)于Quantum Design

Quantum Design是的科研設(shè)備制造商和儀器分銷(xiāo)商，于1982年創(chuàng)建于美國(guó)加州圣迭戈。公司生產(chǎn)的 SQUID 磁學(xué)測(cè)量系統(tǒng) (MPMS) 和材料綜合物理性質(zhì)測(cè)量系統(tǒng) (PPMS) 已經(jīng)成為公認(rèn)的測(cè)量平臺(tái)，廣泛的分布于上幾乎所有材料、物理、化學(xué)、納米等研究領(lǐng)域的實(shí)驗(yàn)室。2007年，Quantum Design并購(gòu)了歐洲大的儀器分銷(xiāo)商LOT公司，現(xiàn)已成為著名的科學(xué)儀器領(lǐng)域的跨國(guó)公司。目前公司擁有分布于英國(guó)、美國(guó)、法國(guó)、德國(guó)、巴西、印度，日本和中國(guó)等地區(qū)的數(shù)十個(gè)分公司和辦事處，業(yè)務(wù)遍及全球一百多個(gè)和地區(qū)。中國(guó)地區(qū)是Quantum Design公司活躍的市場(chǎng)，公司在北京、上海和廣州設(shè)有分公司或辦事處。幾十年來(lái)，公司與中國(guó)的科研和教育領(lǐng)域的合作卓有成效，為中國(guó)科研的進(jìn)步提供了先進(jìn)的設(shè)備以及高質(zhì)量的服務(wù)。