论文部分内容阅读
生物磁学是上世纪60年代发展起来的一门新兴边缘学科，磁场的生物效应是其研究的重要组成部分。研究表明，磁场对生物体的早期形态发生以及成体的神经系统、血液系统和内分泌系统的功能均具有一定的影响。细胞内的核酸、蛋白酶、骨架蛋白等生物大分子对磁场的响应是磁场生物效应可能的作用机制。屏蔽地磁场(亚磁场)也会影响生物体的部分机能，例如，亚磁环境下生活的小鸡和果蝇都表现出不同程度的学习记忆障碍。但是，亚磁环境对生物大分子结构与功能的影响目前仍不明了。
本文作者通过亥姆霍兹线圈补偿系统，获得了稳定的磁场强度低于地磁场1％的模拟亚磁空间环境，以微管蛋白tubulin和肌动蛋白actin这两种重要的细胞骨架蛋白作为研究对象，考察了这两种蛋白在自组装过程对磁屏蔽环境的响应，并得到如下结果：微管蛋白tubulin在亚磁空间中进行自组装反应时：(1)与地磁环境中的自组装体系相比，表征蛋白组装效果的OD值的变化相对减少，这说明tubulin在亚磁环境中形成microtubule的能力较差；(2)Tubulin自组装所形成的聚集沉降物少于地磁环境处理组；(3)原子力显微镜观察发现，tubulin样品形成的microtubule纤维数量明显少于地磁处理组，却形成更多的颗粒状无定形聚集物；(4)启动自组装反应所需的tubulin临界浓度较地磁组有所升高。
肌动蛋白Actin在亚磁空间中的组装特征，与tubulin类似：(1)表征组装效率pyrene探针的荧光强度有所降低，显示肌动蛋白的自组装效率在亚磁环境中有所降低；(2)在一定反应条件下，电子显微镜的观察表明，亚磁空间处理组中actin不能生成类似肌动纤维的结构，而在地磁场中actin则形成了肌动纤维。
以上结果说明，tubulin和actin的组装过程受到磁场环境的影响，一定的磁场强度(地磁场)促进tubulin和actin的纤维形成。亚磁环境中tubulin和actin的自组装能力减弱。
另外，作者还发现白蛋白对Tau有保护作用。肝素可以明显降低Tau蛋白促进微管组装的生物活性并诱导其形成PHF，白蛋白存在时，Tau的活性得到一定程度的恢复，PHF的形成也受到抑制。