Białka zapobiegające zamarzaniu

Foto: Konrad Meister

Większość zwierząt przebywających dłuższy czas w temperaturach poniżej -30 st. C nie przeżywa z powodu hipotermii (wychłodzenia organizmu), ale również dlatego, że woda w ich organizmie zaczyna zamarzać. Część zwierząt i roślin posiada w swoich organizmach specjalne białka zapobiegające zamarzaniu wody w ich wnętrzu (Antifreeze proteins - AFPs).

Dotychczas sądzono, że białka zapobiegające zamarzaniu oddziałują kryształkami lodu o nanometrowych rozmiarach, przyłączając się do nich i zapobiegając ich wzrostowi. Naukowcy z Uniwersytetu Ruhry w Niemczech we współpracy z naukowcami z USA odkryli, że inny mechanizm działania tych białek może polegać na zakłócaniu ułożenia cząsteczek wody nawet do 7 ich warstw od miejsca formowania kryształów lodu (odległość 20 angstremów).

Martina Havenith wraz ze współpracownikami wykazała, że białko przeciwzamarzeniowe pobrane od chrząszcza o nazwie Dendroides canadensi jest bardziej aktywne niż podobne białka znalezione w rybach. Po rozpuszczeniu tego białka w wodzie naukowcy użyli spektroskopu terahercowego i symulacji komputerowej, dzięki którym zaobserwowali oddziaływania dalekiego zasięgu pomiędzy białkiem a cząsteczkami wody.

(pj)