北京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院膜生物學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室謝燦研究員及其研究團(tuán)隊(duì)，通過對果蠅基因組實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了一種蛋白質(zhì)復(fù)合體，可以在磁場中定位方向，并在多個(gè)動(dòng)物物種中找到了這種蛋白基因。研究人員將其命名為磁感應(yīng)蛋白（MagR）。相關(guān)論文17日在線發(fā)表在英國自然出版集團(tuán)的學(xué)術(shù)期刊《自然·材料》上。
在自然界，許多動(dòng)物物種都有感知地球磁場的能力。它們能感知磁場的方向、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)家對這些能力背后潛在的生物學(xué)機(jī)制并不清楚。
謝燦及其研究團(tuán)隊(duì)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。這種蛋白質(zhì)會(huì)和光敏隱花色素蛋白（簡稱Cry）的組成部分結(jié)合在一起，自發(fā)地和外部磁場對齊。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磁場感應(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)物對地磁場具有感知能力。
研究人員發(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)。研究人員表示，該蛋白質(zhì)復(fù)合體感知磁場的機(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調(diào)控生物過程方面擁有廣闊的應(yīng)用前景。