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

     2015年11月16日，北京大學生命科學學院的謝燦課題組在Nature Materials（Nature Materials  15, 217–226 (2016) | doi:10.1038/nmat4484）雜志在線發(fā)表論文，報道了個全新的磁受體蛋白（MagR），該突破性進展或?qū)⒔议_被稱為生物“第六感”的磁覺之謎，并推動整個生物磁感受能力研究域的發(fā)展。

     在該文章中作者提出了個基于蛋白質(zhì)的生物指南針模型（Biocompass model）。該模型認為，存在個鐵結(jié)合蛋白作為磁感應受體（Magnetoreceptor，MagR），該蛋白通過線性多聚化組裝，形成了個棒狀的蛋白質(zhì)復合物（Magnetosensor），就像個小磁棒樣有南北，通過MPMS綜合物性測量系統(tǒng)對該MagR受體的微弱磁性進行了檢測。

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

    生物物理學和物理學實驗證明，MagR蛋白復合物具有很明顯的內(nèi)稟磁矩，能通過磁場在實驗室富集和純化得到。作者不僅從物理性質(zhì)上測量了該蛋白在溶液狀態(tài)下的磁性征，還通過電鏡觀察到MagR蛋白質(zhì)復合物能感應到微弱的地球磁場（在北京大致為0.4高斯），并沿著地球磁場排列。人工增強磁場強度可以導致這種排列更加有序。實驗中也觀測到了蛋白質(zhì)晶體呈現(xiàn)*的磁性，能明顯被鐵磁物質(zhì)吸引，當外界磁場突然反向時，蛋白質(zhì)棒狀復合物會發(fā)生180°跳轉(zhuǎn)。作者推測該蛋白質(zhì)復合物磁性的物理基礎(chǔ)可能基于MagR蛋白在棒狀多聚復合物的軸線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磁學性質(zhì)測量系統(tǒng)上測得的MagR磁學數(shù)據(jù)

    值得提的是該MagR的其微弱亞鐵磁性在Quantum Design代MPMS XL-1 1T的主機系統(tǒng)上檢測出來，給磁感應蛋白的理論提供了強有力的實驗數(shù)據(jù)支撐。MPMS磁學性質(zhì)測量系統(tǒng)為此次生物醫(yī)學的突破做出了巨大貢獻，同時也意味著MPMS磁學測量系統(tǒng)的將拓展到更多更廣泛的應用域，為廣大科研工作者提供更多幫助。

關(guān)于Quantum Design

Quantum Design是*的科研設(shè)備制造商和儀器分銷商，于1982年創(chuàng)建于美國加州圣迭戈。公司生產(chǎn)的 SQUID 磁學測量系統(tǒng) (MPMS) 和材料綜合物理性質(zhì)測量系統(tǒng) (PPMS) 已經(jīng)成為*的*測量平臺，廣泛的分布于上幾乎所有材料、物理、化學、納米等研究域的實驗室。2007年，Quantum Design并購了歐洲zui大的儀器分銷商LOT公司，現(xiàn)已成為的科學儀器域的跨國公司。目前公司擁有分布于英國、美國、法國、德國、巴西、印度，日本和中國等地區(qū)的數(shù)十個分公司和辦事處，業(yè)務遍及百多個國家和地區(qū)。中國地區(qū)是Quantum Design公司zui活躍的市場，公司在北京、上海和廣州設(shè)有分公司或辦事處。幾十年來，公司與中國的科研和教育域的合作有成效，為中國科研的進步提供了進的設(shè)備以及高質(zhì)量的服務。