Открыт механизм работы белка-антифриза арктических рыб

Ученые-атомщики впервые выяснили, как кровь арктических рыб помогает им выживать в минусовых условиях. Результаты проведенных исследований могут помочь в решении многих задач самых разнообразных областей, таких как криохирургия, пищевая промышленность и сельское хозяйство.

Природный белковый антифриз (AFPs) является нетипичным белком по нескольким признакам. Он позволяет защитить организм от замерзания и гибели путем связывания ядер ледяных кристалликов, которые начинают формироваться в замерзающей жидкости, прежде чем образуются полноценные кристаллы льда. Однако AFPs не должен связывать жидкость, иначе организм может погибнуть от обезвоживания. Новые нейтронные исследования дают первые экспериментальные данные, показывающие, каким образом белковый антифриз в организме арктических рыб может идентифицировать образующийся лед в крови.

Установлено, что нетипичные гидрофобные участки на поверхности белка находят «дыры» в ледовых кристаллах и внедряются, нарушая его структуру.

AFPs – это нетипичный белок со сложной работой. Проведенные исследования дали возможность понять, как распределенный в крови белок может отличить жидкое состояние воды от кристаллического. Животный белок, как правило, имеет в составе своего ядра гидрофобные аминокислоты и гидрофильные аминокислоты на поверхности. Необычно то, что белок AFPs имеет большое количество гидрофобных аминокислот на поверхности. Такая форма позволяет внедряться в структуру лишь кристаллической формы воды, но не жидкой.