什么是磁感應(yīng)蛋白

在自然界，許多動(dòng)物物種都有感知地球磁場(chǎng)的能力。它們能感知磁場(chǎng)的方向、強(qiáng)度或者傾斜度，并且把此類信息作為導(dǎo)航線索。雖然早前已經(jīng)存在多個(gè)生物化學(xué)模型可以解釋動(dòng)物這樣的能力，但是科學(xué)家對(duì)這些能力背后潛在的生物學(xué)機(jī)制并不清楚。

北京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院膜生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室謝燦研究員及其研究團(tuán)隊(duì)，在國(guó)際頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊《自然·材料》（Nature Materials）在線發(fā)表了題為《一個(gè)磁性蛋白生物指南針》（A Magnetic Protein Biocompass）的研究論文。論文顯示，他們通過用假定的生物標(biāo)準(zhǔn)篩選果蠅基因組，發(fā)現(xiàn)了一種像聚合物的蛋白質(zhì)——磁感應(yīng)蛋白（magnetoreceptor，簡(jiǎn)稱MagR）。這種蛋白質(zhì)會(huì)和光敏隱花色素蛋白（cryptochrome，簡(jiǎn)稱Cry）的組成部分結(jié)合在一起，自發(fā)地和外部磁場(chǎng)對(duì)齊。研究人員通過生物化學(xué)和生物物理的方法發(fā)現(xiàn)，缺少光敏隱花色素蛋白的果蠅并不具有對(duì)磁場(chǎng)感應(yīng)的能力。這表明光敏隱花色素蛋白是使果蠅產(chǎn)生磁感應(yīng)能力的必要條件，然而理論上只有光敏印花色素蛋白又不能形成“指南針”的作用。因此，研究人員認(rèn)為是磁感應(yīng)蛋白與光敏印花色素蛋白相結(jié)合才使動(dòng)物對(duì)地磁場(chǎng)具有感知能力。

研究人員還發(fā)現(xiàn)，磁感應(yīng)蛋白與光敏隱花色素蛋白復(fù)合體（MagR/Cry）穩(wěn)定地存在于鴿子、蝴蝶、大鼠、鯨魚和人類體內(nèi)。該蛋白質(zhì)復(fù)合體感知磁場(chǎng)的機(jī)制尚不清楚，但是發(fā)現(xiàn)這樣如同指南針一般的蛋白質(zhì)復(fù)合體，使得磁感應(yīng)蛋白在未來利用磁場(chǎng)調(diào)控生物過程方面擁有廣闊的應(yīng)用前景。

（葉艷玲/摘編自中國(guó)科學(xué)院官網(wǎng)《動(dòng)物能辨方向源于磁感應(yīng)蛋白》，作者：王怡）