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科学家摸清抗冻蛋白分子结构

时间:2019-05-14来源:中国数字科技馆 浏览次数:3227次

这张艺术图显现了应用和频产生光谱技术直接测定冰表面蛋白质的分子结构。

本报讯 排列水分子的才干通常是由冰坚持的。

冰会影响左近的水,并促使后者参与冰层,从而将其一并冻结。

但关于生活在冰冻环境中的生物来说,一种特别强大的抗冻蛋白能抑止冰对水的约束,并“压服”水分子做出有利于蛋白质的行为。

近日,在美国物理分离会(AIP)下属《化学物理杂志》上,科学家认真研讨了一种抗冻蛋白的分子结构,以了解其工作原理。

德国马普学集聚合物研讨所首席作者Konrad Meister和同事前往地球上最冰冷的中央,包括北极和南极,从不同来源搜集抗冻蛋白。

他们在上述研讨中剖析的蛋白质是有记载以来最生动的抗冻蛋白质,来自北欧一种名为Rhagium mordax的甲虫。

“这种抗冻蛋白质的一面具有共同的结构,也就是所谓的蛋白质冰分离位点。

这个位点十分平整,有细微的疏水性,并且没有任何带电荷的残基。

”Meister引见说,“假如你不能直接丈量冰蛋白界面,就很难了解这一侧是如何与冰互动的。

”往常,在实验室里,这些共同的生物分子第一次被吸附到冰上,从而使研讨人员得以更近距离地察看抗冻蛋白与冰接触时引导相互作用的机制。

研讨发现,这种蛋白质的波纹结构能固定水的通道。

这意味着当这些蛋白质接触冰时,水分子会发作改动,以构成不同的氢键结构和方向,而不是冻结。

“分子尺度的信息是了解抗冻蛋白功用或工作机制的关键。

假如我们知道了这一点,就能够制造一些很酷的东西,整个社会都能够从中受益。

”Meister说。

这种蛋白质的抗冻特性可作为设计合成版本的模型,从而辅佐飞机除冰、保管器官和避免冰淇淋在冰箱中构成晶体。

(冉冉)《中国科学报》(2019-05-13第2版 国际)

关键字:蛋白质结构,科学,蛋白质合成,科普

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