或揭开第六感之谜

地磁场的磁感线在地球内部和两个磁极的连线重合，在地球外部围绕地表上空形成闭合曲线。资料图片

本报讯 2015年11月16日，北京大学生命科学学院的谢灿课题组在《自然·材料》Nature Materials杂志在线发表论文，首次报道了一个全新的磁受体蛋白（MagR），该突破性进展或将揭开被称为生物“第六感”的磁觉之谜，并推动整个生物磁感受能力研究领域的发展。

我们平时去一个不熟悉的地方，常常需要手机导航来帮忙。可是自然界中有些生物，却像是天生就自带指南针属性，可以长途跋涉不迷路，例如帝王蝶、鲑鱼、龙虾、海龟、迁徙的鸟类等。还有一些生物，会按照地球磁场的方向筑巢、打洞或者睡眠，如指南白蚁、鼹鼠等。科学家们认为，生物之所以具有这种神奇的“方向感”，原因之一在于它们的感觉系统除了视觉、听觉、嗅觉、触觉、味觉之外，还有被称为“第六感”的磁觉——即生物利用地磁场准确寻找正确的方向。

谢灿课题组在该杂志上在线发表了生物感磁研究领域的一项突破性进展。作者首先提出了一个基于蛋白质的生物指南针模型。

在这一模型的理论框架下，谢灿课题组通过计算生物学预测、果蝇的全基因组搜索和蛋白质相互作用实验发现了一个全新的磁受体蛋白。

该蛋白属于铁硫簇结合蛋白（简称铁硫蛋白），每一个蛋白质单体都结合了一个二铁二硫形式的铁硫簇。生化实验和电镜结构分析，结合蛋白质结构模拟，呈现了这一蛋白质生物指南针的组成和架构，与预测的模型完全吻合。

谢灿课题组发现的该蛋白，具有明显的内禀磁矩和更清晰的物理模型，或许比Cry蛋白更有可能成为真正的磁受体蛋白，而Cry很可能只是信号传导环节中的一员。磁受体蛋白的发现必然掀起生物感磁研究的新一波热潮，推动整个生物磁感受能力研究的发展。“远程调控”一直是合成生物学的一个热门领域，该蛋白的发现给磁控生物提供了新的机遇。

由于磁受体的独特磁学性质，可能将直接引发基于磁受体蛋白质的一系列由磁场来操控生物大分子乃至细胞行为、动物行为的各种应用。（曾维倩）

本报讯 2015年11月16日，北京大学生命科学学院的谢灿课题组在《自然·材料》Nature Materials杂志在线发表论文，首次报道了一个全新的磁受体蛋白（MagR），该突破性进展或将揭开被称为生物“第六感”的磁觉之谜，并推动整个生物磁感受能力研究领域的发展。

我们平时去一个不熟悉的地方，常常需要手机导航来帮忙。可是自然界中有些生物，却像是天生就自带指南针属性，可以长途跋涉不迷路，例如帝王蝶、鲑鱼、龙虾、海龟、迁徙的鸟类等。还有一些生物，会按照地球磁场的方向筑巢、打洞或者睡眠，如指南白蚁、鼹鼠等。科学家们认为，生物之所以具有这种神奇的“方向感”，原因之一在于它们的感觉系统除了视觉、听觉、嗅觉、触觉、味觉之外，还有被称为“第六感”的磁觉——即生物利用地磁场准确寻找正确的方向。

谢灿课题组在该杂志上在线发表了生物感磁研究领域的一项突破性进展。作者首先提出了一个基于蛋白质的生物指南针模型。

在这一模型的理论框架下，谢灿课题组通过计算生物学预测、果蝇的全基因组搜索和蛋白质相互作用实验发现了一个全新的磁受体蛋白。

该蛋白属于铁硫簇结合蛋白（简称铁硫蛋白），每一个蛋白质单体都结合了一个二铁二硫形式的铁硫簇。生化实验和电镜结构分析，结合蛋白质结构模拟，呈现了这一蛋白质生物指南针的组成和架构，与预测的模型完全吻合。

谢灿课题组发现的该蛋白，具有明显的内禀磁矩和更清晰的物理模型，或许比Cry蛋白更有可能成为真正的磁受体蛋白，而Cry很可能只是信号传导环节中的一员。磁受体蛋白的发现必然掀起生物感磁研究的新一波热潮，推动整个生物磁感受能力研究的发展。“远程调控”一直是合成生物学的一个热门领域，该蛋白的发现给磁控生物提供了新的机遇。

由于磁受体的独特磁学性质，可能将直接引发基于磁受体蛋白质的一系列由磁场来操控生物大分子乃至细胞行为、动物行为的各种应用。（曾维倩）