文献综述（或调研报告）：
铁硫簇蛋白MagR_IscA及其生物磁受体性质研究进展
摘要：
铁硫簇在细胞的新陈代谢过程中起着非常重要的作用，其中最广为所知的是作为电子传递蛋白的辅助基团参与能量转移。此外，一些重要的酶如TCA循环中的顺乌头酸酶和延胡索酸酶、生物固氮过程中的铁蛋白和铁钼蛋白、氨基酸生物合成中的丝氨酸脱氢酶等都含有铁硫簇，血红素和生物素的合成也需要铁硫簇，甚至DNA的合成和修复、基因表达的调控等过程也需要铁硫簇的参与。2015年谢灿和张生家两个研究组发现铁硫簇蛋白IscA1具有磁受体(MagR/MAR)作用，此外，谢灿课题组揭示MagR能与Cry形成磁感应复合物行使磁感应器(magnetic sensor，MagS)功能，本文就Mag/IscA的初始发现、鉴定历程等研究进展进行综述。
【关键词】铁硫簇蛋白 IscA 磁感应蛋白 磁遗传学(磁基因学)
引言：
铁硫簇蛋白是一类关键的线粒体功能蛋白，在细胞能量代谢、电子传递、底物结合与激活、铁 / 硫存储、酶促反应、基因表达调控等过程中均发挥了重要作用。铁硫簇蛋白质组装和转运过程一旦发生阻碍，必然严重影响细胞内铁的稳态以及铁硫蛋白的相关功能。值得关注的是，2015年谢灿[1,4]和张生家[2]两个研究组发现铁硫簇蛋白IscA1具有磁受体(MagR/MAR)作用，此外，谢灿课题组揭示MagR能与Cry形成磁感应复合物行使磁感应器(magnetic sensor，MagS)功能。最重要的是，现有的体内实验表明通过外磁场刺激活化MagR 能够调控相关磁基因的表达，影响神经活动及行为定位。鉴于MagR磁受体的独特功能，张生家等将磁受体的基因定位与远程磁刺激相结合，发明出了一种非损伤性的神经调控方法，称为磁遗传学。本篇文章则主要介绍了MagR/IscA及其同源基因的始初发现、鉴定历程、进化保守性以及生理生物学功能，并凝练出磁遗传假说机制调控模型，以便于解释MagR/IscA 的磁遗传学功能。
1.铁硫簇
1.1 铁硫簇的结构
最简单的铁硫蛋白只含有一个铁原子，与4个半胱氨酸的硫原子结合形成四面体，如红氧还蛋白的铁硫簇；复杂的铁硫蛋白有无机硫原子的参与。植物型铁氧还蛋白通常含有[2Fe-2S]簇，每个铁原子除与一个无机硫形成共价键外，还与两个半胱氨酸的硫原子配位。植物光合系统I、细菌型铁氧还蛋白(ferredoxin,fdx)和高电位铁蛋白(highpotentialironprotein)含有呈立方体的[4Fe-4S]簇，簇中的每一个铁原子与3个无机硫和一个半胱氨酸的硫结合。顺乌头酸酶的活性中心也存在[4Fe-4S]簇，但4个铁原子中只有3个与半胱氨酸的硫结合，另一个不与硫配位，被称为活性铁(很可能与反应中间体顺乌头酸配位)，活性铁很容易从[4Fe-4S]簇中解离下来，进而形成[3Fe-4S]核心。此外，施氏芽孢杆菌(Bacillusschlegelii)的铁氧还蛋白中存在[7Fe-8S]簇，巴氏着色菌(Chromatiumpasteurianum)的铁氧还蛋白中存在[8Fe-8S]簇，固氮菌的铁钼蛋白中还存在[7Fe-9S-Mo]簇，而在含[2Fe-2S]的Rieske硫蛋白中与铁配位的除了半胱氨酸外，还可以是组氨酸、天冬氨酸甚至精氨酸。
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