Структуру белка-антифриза раскрыли в Новосибирске

Новосибирск. 13 декабря. ИНТЕРФАКС - Ученые Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН (ИХБФМ СО РАН) получили новые данные о структуре лед-связывающих белков, позволяющих организмам выживать в холодных экосистемах, говорится в сообщении ИХБФМ.

"В дикой природе такие белки встречаются у арктических рыб, некоторых насекомых и растений, которые могут приспосабливаться к холоду", - говорится в сообщении.

Ученые ИХБФМ СО РАН получили однородный препарат одного из таких белков и совместно с коллегами из лаборатории перспективных исследований мембранных белков Московского физико-технического института изучили его методами масс-спектрометрии, компьютерного моделирования, атомно-силовой микроскопии и малоуглового рассеяния.

"В растворе белка мы обнаружили комплексы, которые при понижении температур увеличиваются в размере, увеличивая площадь взаимодействия со льдом и тем самым препятствуют его росту или меняют форму кристаллов льда, делая ее менее разрушительной. Это позволяет живым организмам избежать повреждений клеток при замерзании воды", - говорит старший научный сотрудник Центра масс-спектрометрического анализа ИХБФМ СО РАН Светлана Баранова.

Отмечается, что лед-связывающий белок имеет очень маленький размер, поэтому для более эффективного взаимодействия ему выгодно образовывать такую форму, которая бы позволяла увеличить площадь покрытия льда.

Дальнейшее изучение структуры белка, получение данных о том, какими аминокислотными остатками он взаимодействует со льдом, позволит в будущем получить искусственный аналог белка-антифриза, который сможет применяться в разных сферах деятельности для предотвращения разрушений после замораживания-оттаивания.

Это открывает широкие возможности в решении таких задач, как криоконсервация клеток, тканей и органов, долгосрочное хранение продуктов питания без потери их потребительских свойств в пищевой промышленности и создание покрытия против обледенения поверхности для аэрокосмических аппаратов, солнечных панелей и ветряных турбин.

Лед-связывающие белки естественного происхождения уже используются в разных сферах при заморозке посевных культур или при хранении овощей, при трансплантации клеток и органов, при хранении продуктов, производстве мороженого и т.д.

Традиционные технологии, которые применяются при заморозке, как правило, меняют текстуру препаратов за счет разрушительного действия кристаллов льда. Применение лед-связывающих белков, контролирующих рост и форму льда, позволит избежать повреждений.

Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда.