30 листопада 2009

Дослідники із США відкрили новий клас біологічних антифризів, представники якого вперше не містять поліпептидного фрагмента.
Новий біологічний антифриз, виділений із організму жука U. сeramboides (арктичний жук), який здатний витримувати температури до –60°C. Речовина представляє собою гетерополісахарид, який складається із манопіранозних і ксилопіранозних ланок, пов’язаних із ліпідним фрагментом через ксиломанозний залишок.
Високомолекулярні сполуки, що здатні викликати тепловий гістерезис (відмінність температур плавлення і замерзання розчину), знайдені у багатьох організмах, що здатні виживати при виключно низьких температурах від бактерій до риб. Усі описані до даного часу біологічні макромолекули, які викликають гістерезис, відомі як білки-антифризи, представлені білками-глікопротеїдами.
У рамках виконання дисертаційної роботи Кент Уолтерс із Університету Нотр Дам (Індіана) намагався виділити і очистити білок AFP, отриманий із холодостійкого арктичного жука Upis ceramboidesas. За словами його наукового керівника Джека Думана, Уолтерс безуспішно намагався виділити глікопротеїд протягом двох років – зразок антифризу, виділений ним, викликав тепловий гістерезис, але не містив поліпептидного ланцюжка.
Працюючи у співпраці із колегами із Інституту Арктичної Біології і Університету Аляски у Фербенксі, Уолтерс і Думан визначили, що новий фактор теплового гістерезисну представляє собою гліколіпід, термінальний ксиломанозний фрагмент якого зв’язаний із жирною кислотою, що входить до складу клітинних мембран.
Думан вважає, що виділений ними антифриз сприяє прояву теплового гістерезисну у відповідності з механізмом, характерним для білків – антифриз зв’язується водневими зв’язками із кристалами льоду і заважає їх росту. Проте дослідники не знають, яким чином антифриз діє в організмі Upis ceramboidesas. Дослідники відмічають, що морозостійкі організми стійкі тільки до впливу позаклітинного льоду, внутрішньоклітинне (цитоплазматичне) замерзання зазвичай призводить до смерті організму. Думан передбачає, що зв’язування ксиломанозного антифризу із мембраною клітини і, можливо локалізація нового антифризу біля мембрани клітини перешкоджає контакту цитоплазми клітини із позаклітинним льодом.
Джефрі Бейл, спеціаліст по комахах, які виживають при низьких температурах, із Університету Бірмінгема відмічає, що результати, отримані в роботі Уолтерса і Думана, виводять уявлення про біологічні антифризи на новий рівень – дослідники із Індіани ідентифікували принципово новий клас непептидних сполук, здатних до прояву такого ж ефекту теплового гістерезисну, який виявляють білки-антифризи.
Ресурс: http://www.chemport.ru/datenews.php?news=1927