隐花色素磁感应模型体系的研究进展

半个世纪以来,动物地磁导航得到了广泛而深入的研究,然而其背后的磁感应机理还不清楚.1978年,Schulten等提出自由基对机理可能是生物磁感应的内在机制.近年来,这一假设得到发展和完善,提出隐花色素蛋白是生物的磁感应分子的观点.由于生物体内环境的复杂性和隐花色素蛋白的易光解特性,生物磁感应自由基对机理的研究受到很大限制.为了深入研究生物磁感应自由基对机理,人们构建了磁感应模型体系,大大简化了生物环境的复杂性,从不同方面开展了磁感应研究.基于国内外学者的研究成果,主要介绍隐花色素磁感应和各种模型体系相关研究进展,简要总结并提出生物磁感应自由基对机理研究中亟待解决的问题.

向光素LOV1-C57S固态Photo-CIDNP效应的磁场依赖性

利用13C魔角旋转NMR波谱对向光素LOV1-C57S进行固态Photo-CIDNP效应的磁场依赖性研究.在4.7 T(相当于200 MHz1H频率)磁场中,黑暗条件下只检测到较宽的蛋白质信号;但在光照条件下,观测到强烈的固态Photo-CIDNP效应.与在2.3 T(相当于100 MHz1H频率)磁场中得到的全部为发射谱(负)信号的固态Photo-CIDNP图谱(首次在非光合反应系统中观测到的Photo-CIDNP效应)不同,在4.7 T磁场中测得的光诱导13C NMR谱呈现吸收/发射混合峰型,这种峰型与文献报道的LOV2的液态Photo-CIDNP波谱的峰型相似.对比两种磁场中所得谱图发现,向光素LOV1-C57S的固态Photo-CIDNP效应具有强烈的磁场依赖性,而且不同的核对磁场的依赖程度差别很大,这种巨大的差别反映出在被测试的自由基对中的超精细相互作用影响因素发生了很大的改变.