Dynamika naturalnych krioprotektantów
W surowych warunkach przyrody, gdzie temperatura sięga poniżej zera, niektóre z roślin i zwierząt potrafią uchronić się przed zamarzaniem dzięki specjalnym białkom znajdującym się w ich organizmie. Szczególne miejsce zajmuje tu larwa chrabąszcza ogniczka - która dzięki swej pryzmatycznej strukturze przeciwzamarzających białek, potrafi przetrwać temperatury mrozu nawet do -30 stopni Celsjusza. Jak dowodzi międzynarodowy zespół naukowców, to właśnie interakcja zachodząca między przeciwzamarzającymi białkami (ang. antifreeze proteins), a dynamicznymi molekułami wody znacząco przyczynia się do ochrony przed zimnem.
Dotychczas funkcje krioochronne upatrywano w bezpośrednim kontakcie przeciwzamarzającego białka z lokalnie występującymi nanokryształkami lodu, co uniemożliwiało z kolei formowanie się większych kryształków lodu na dalszych odcinkach zamarzającej powierzchni płynów ustrojowych. Badania przeprowadzone na chrabąszczu ogniczku ustanowiły jednak kolejny krok naprzód, wskazując, iż zawarte w nim przeciwzamarzające białka - uaktywnione na zamarzającej powierzchni "pryzmatu" i jego rozgałęzionych bocznych łańcuchach aminokwasu treoniny - uruchamiają dodatkowo wzmożoną dynamikę molekuł wody, niczym na wzór kolejnego, naturalnego antyzamarzacza.
Jest to zjawisko nawet stokroć przewyższające możliwości krioochronne u ryb arktyki i antarktyki - u których przeciwzamarzające białka na powierzchni wiążącej lód, wyzwalają znacznie wolniejszy ruch cząsteczek wody, a tym samym ułatwiają dokowanie nanokryształków lodu, powodując szybsze zamarzanie płynów ustrojowych.
Wyniki badań wskazują na istotną, aktywną rolę wody w procesie naturalnego antyzamarzania, czyniąc ją, przy współpracy z przeciwzamarzającymi białkami, osobliwym rozpuszczalnikiem utrzymującym płynność struktur organizmu przy wyjątkowo niskich temperaturach.
Źródło: www.nanonet.pl
Tagi: krioprotektant, białko, lab, laboratorium, chrabąszcz ogniczek, larwa, aminokwas, treonina, woda, zmarzlina, lód, nanokryształki
wstecz Podziel się ze znajomymi