中国科学家揭示抗冻蛋白对冰晶成核的分子机制

作者:admin 来源:未知 点击数: 发布时间:2019年09月03日

  12月28日,记者从中科院化学所获悉,该所绿色印刷院重点尝试室研究员王健君与中科院上海应物所副研究员王春雷、研究员方海安然平静新疆大学传授马纪合作,揭示了抗冻卵白的分歧面临冰核构成分子层面的机制。这一成果颁发在近日出书的《美国科学院院报》(PNAS)

  抗冻卵白是糊口在寒冷区域的生物颠末持久天然选择进化发生的一类用于防止生物体内结冰而导致生物体灭亡的功能性卵白质,具有“冰连系面”(ice-binding face)和“非冰连系面”(non-ice-binding face)两种分歧面。自上世纪60年代初次发觉抗冻卵白以来,科学家匹敌冻卵白调控冰晶成核的切当感化和机制不断具有争议“抗冻卵白能推进冰核构成”及“能够抑止冰核生成”两种相反的概念同时具有。

  上述中国科学家构成的团队按照抗冻卵白“冰连系面”和“非冰连系面 ”具有的判然不同官能团的特征,将抗冻卵白定向固定于固体基底,选择性地研究了抗冻卵白冰连系面与非冰连系面临冰核构成的影响。研究表白,抗冻卵白的分歧面临冰核的构成表示出完全相反的效应:冰连系面推进冰晶成核,而非冰连系面抑止冰晶成核。

  他们进一步通过度子动力学模仿研究了抗冻卵白的“冰连系面”和“非冰连系面”界面水的布局,发觉了“冰连系面”上羟基和甲基有序间隔陈列使得冰连系面上构成类冰水合层,推进冰核生成;而“非冰连系面”上具有的带电荷侧链及疏水性侧链,使得非冰连系面上的界面水无序,抑止冰核构成。这一成果揭示了抗冻卵白对冰成核“Janus效应”分子层面的机制

  相关专家指出,该研究加深了人们匹敌冻卵白分子层面抗冻机制的理解,同时将对仿生合成防覆冰材料和低温器官保留材料具有指点意义。

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