昆虫抗冻蛋白的研究进展

抗冻蛋白是具有热滞效应,能结合并抑制新的冰晶生长,能抑制冰的重结晶的一类蛋白质。近几年来,昆虫抗冻蛋白的研究取得了较快的发展,本文就昆虫抗冻蛋白的结构,活性的调控,功能与应用做一综述。     

昆虫抗冻蛋白的研究进展

抗冻蛋白是一类与冰晶有亲合力,能够与冰晶结合并抑制冰晶生长的蛋白或糖蛋白。自20世纪60年代以来,研究人员已经分别从鱼类、昆虫、植物、真菌和细菌中发现多种抗冻蛋白。其中已知鱼类抗冻蛋白有5种,也是研究最详细的。但是,近几年来发现昆虫抗冻蛋白活性普遍比较高,因此受到研究人员重视,研究取得了较快的发展。主要讨论昆虫抗冻蛋白的结构特点、抗冻活性、作用机制和应用,并分析目前的研究现状提出一些待解决的问题,以期望对昆虫抗冻蛋白的研究进行比较系统化的整理。     

抗冻蛋白研究进展(英文)

很多越冬的生物会产生抗冻蛋白,这些抗冻蛋白能够吸附到冰晶的表面改变冰晶形态并抑制冰晶的生长.抗冻蛋白在很多生物体内都被发现,不同的抗冻蛋白结构差异非常大.目前的一些研究揭示了几种抗冻蛋白的结构,并提出了抗冻蛋白与冰晶的结合模型,但是还没有一种机制能解释所有抗冻蛋白的作用机理.抗冻蛋白能被广泛的应用到农业、水产业和低温储藏器官、组织和细胞,利用转基因技术提高植物的抗冻性具有重要应用价值.而抗冻蛋白基因的表达调控则有待进一步阐明.     

昆虫抗冻蛋白: 规则结构适应功能

抗冻蛋白在环境温度低于体液熔点时能够结合到生物体内的冰核表面,通过限制冰核生长和抑制冰晶重结晶而保护有机体免受结冰引起的伤害。与其他生物抗冻蛋白比较,昆虫抗冻蛋白有很强的活性,结构上具有显著特征,如一级结构规律重复,超二级结构为β-螺旋,可与冰晶发生相互作用,具有TXT基序等。该文综述了近年来关于昆虫抗冻蛋白的结构以及分子生物学等方面研究的新进展,讨论了其结构与功能的关系。     

甲虫抗冻蛋白热滞活性的二维吸附结合模型

甲虫抗冻蛋白是一种具有规则结构的昆虫抗冻蛋白。在相同浓度条件下,甲虫抗冻蛋白比鱼类抗冻蛋白有更高的热滞活性,目前已成为人们重点研究的一类抗冻蛋白。根据甲虫抗冻蛋白的结构特点及其在冰晶表面的吸附模式,应用二维吸附结合模型计算分析了具有6￣11个β-螺旋(β-helix)结构片段的甲虫抗冻蛋白变体分子,得到了它们的热滞活性随溶液浓度变化的规律,特别是热滞活性与甲虫抗冻蛋白的β-螺旋结构片段数的关系。结果显示,抗冻蛋白在冰晶表面的覆盖度是一个影响其热滞活性的重要因素。     

昆虫抗冻蛋白的分离纯化及特性分析

昆虫抗冻蛋白具有很高的热滞活性,可保护机体免受结冰引起的伤害。昆虫抗冻蛋白的分离纯化多采用凝胶过滤层析、离子交换层析及HPLC等技术,已用于鱼类抗冻蛋白纯化的冰亲和纯化(IAP)技术也可考虑应用于昆虫抗冻蛋白的分离提纯。昆虫抗冻蛋白具有高活性,规则的一级结构及类似的冰晶结合表面等特性。     

抗冻蛋白研究进展

抗冻蛋白是一类具有热滞效应、冰晶形态效应和重结晶抑制效应的蛋白质。简单介绍了各种抗冻蛋白的生化特征、作用机制及其应用研究 ,并对抗冻蛋白的基因和基因工程研究作了较为系统的综述。     

抗冻蛋白及其在食品中应用的研究进展

抗冻蛋白(AFPs)是具有热滞活性、且能抑制冰晶重结晶的一类蛋白质。由于其特殊的结构和功能,可作为有效的抗冻添加剂应用于冷冻冷藏食品的加工、运输及贮藏过程,以提高食品的质量。本文对近年来有关抗冻蛋白的来源、作用机制以及在食品工业中的应用等方面的研究进展进行了综述。     

植物抗冻蛋白研究进展

低温胁迫会对植物的生长造成威胁,使农作物产量降低,无法满足人们的生产生活需要。因而,提升植物抗寒能力具有重要意义。抗冻蛋白是提高生物体对低温适应能力的一种蛋白质。目前发现的抗冻蛋白可以通过降低体系冰点、改变冰晶形态、抑制冰晶生长来防止低温胁迫对生物体造成伤害,提高生物体对低温的适应能力。现已在鱼类,昆虫和植物中发现并分离出具有抗冻能力的蛋白质,并且把植物或动物或动植物融合的抗冻蛋白相关基因转入到受体植株,植株的抗寒能力均有所提高,农作物的产量也随之增加。以表格的形式总结了近年来各类抗冻蛋白的研究进展,将从抗冻蛋白的发现、效应、活性的评价方式、作用机理、研究进展及应用等方面进行综述。另外有文献表明,在一些植物中还存在着一些具有调控抗冻蛋白积累的物质,如茉莉花酸和乙烯等,对提高植物在低温下的生活能力也具有重要意义,还需要进一步研究。其次,也发现具有其他的功能的抗冻蛋白,但是这些抗冻蛋白的同源性也不高,还需要我们去进一步探索。     

昆虫抗冻蛋白的结构与生物学特性研究

抗冻蛋白(antifreeze proteins AFPs)是一类抑制冰晶生长的蛋白质,它能以非依数性形式降低溶液的冰点而对其熔点影响甚微,因而也被称作热滞蛋白。近几年来对于昆虫抗冻蛋白的研究取得了较快的发展,已有20多种昆虫抗冻蛋白被分离纯化。就昆虫抗冻蛋白的结构特征、生物学特性以及在农业、医学和食品工业等方面的应用进行介绍。