Установлен механизм действия «белков-антифризов»

  • 623
  • 1,5
  • 2
  • 0
Добавить в избранное

Вокруг ромбических кристаллов льда наблюдается зеленое свечение флуоресцентно-меченых «белков-антифризов». Фотография Ido Braslavsky.

С помощью методов флуоресцентной микроскопии исследователи увидели, как работают белки, способные обеспечить сохранность тканей, органов и продуктов питания при низких температурах.

Недавно были обнаружены «белки-антифризы», которые, скапливаясь вокруг кристаллов льда, замедляют их рост. Показано, что наиболее эффективным из них, является белок, выделенный из насекомого Zeiraphera ratzeburgiana (листовертка еловая). Он адсорбируется на поверхности развивающегося кристалла льда и сдерживает его рост при низких температурах, фактически, «сжимая в тиски». Эти результаты открывают перспективы для направленного дизайна молекул, способных обеспечивать продолжительную сохранность органов и тканей при заморозке.

«Белки-антифризы», или лед-структурирующие белки (ice-structuring proteins — ISPs), помогают животным оставаться в живых при низких температурах, предотвращая образование острых кристаллов льда, разрушающих структуру тканей. Производители мороженого уже добавляют ISPs в некоторую свою продукцию для улучшения текстуры обезжиренного мороженого. Чтобы понять, как работают такие молекулы, группа биофизиков из Университета Огайо под руководством Идо Браславского (Ido Braslavsky) наблюдали за ISPs, с ковалентно пришитым зеленым флуоресцентным белком (GFP) с помощью флуоресцентного микроскопа [1].

В своей работе они выдерживали маленькие кристаллы льда в растворе с ISPs из Z. ratzeburgiana. При понижении температуры частицы льда, покрытые ISPs, сохраняли свой размер до тех пор, пока температура не становилась слишком низкой для функционирования белков, после чего происходил интенсивный рост кристаллов.

Несмотря на то, что данное исследование дает фундаментальное представление о работе ISPs, остаются не понятными механизмы взаимодействия отдельной белковой молекулы с кристаллом льда.

Литература

  1. Minkel J.R. (2007). Antifreeze proteins observed at work. Scientific American.

Комментарии