鱼类抗冻蛋白的研究进展

抗冻蛋白 (AFP)可非依数性地降低溶液冰点 ,对冷冻细胞和胚胎具有高效的保护作用。目前的研究表明 ,不同的鱼类抗冻蛋白尽管都具有降低冰点的活性 ,但在结构和组成上又存在有较大的差异。根据其结构和化学组成 ,一般将它们分为 4大类 :AFP I、AFP II、AFP III和AFP IV。抗冻蛋白的编码基因为基因组中多拷贝基因家族的成员 ,其基因表达在很大程度上要受到季节变化的影响。目前 ,普遍使用吸附抑制假说来解释AFP非依数性降低溶液冰点的分子机制 ,但不同类抗冻蛋白在降低溶液冰点时的作用模式却不尽相同。现就鱼类的 4类抗冻蛋白的结构组成、基因性质、抗冻机制及其在细胞和胚胎冻存中的作用等领域的研究进展进行概括性综述     

昆虫抗冻蛋白的研究

抗冻蛋白是具有热滞活性,能结合并抑制冰晶生长和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,本文通过分析昆虫抗冻蛋白的结构特点、抗冻活性、作用机制,并讨论了抗冻蛋白在食品工业、医学、基因工程方面的应用。结果表明,昆虫抗冻蛋白虽然结构呈多样性,但有很多关键的残基具有保守性,对维持抗冻蛋白结构和功能的完整性发挥着重要的作用;抗冻蛋白是由多基因家簇编码的。其作用机制主要是吸附一抑制机制,抗冻蛋白依靠氢键吸附到冰晶格,抑制冰晶生长;昆虫抗冻蛋白的应用具有很广阔的前景。     

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。     

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。     

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: 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。     

黄粉虫不同抗冻蛋白基因家族成员的低温应激表达

黄粉虫Tenebrio molitor L.抗冻蛋白基因家族有多个成员,其氨基酸数量和蛋白结构存在差异。尽管有报道发现冷驯化后这些抗冻蛋白的表达量会升高,但不同家族成员是否存在功能分化尚不清楚。本研究中,检测了冷驯化对低温死亡率的效应和对不同类型的抗冻蛋白家族成员基因表达量的影响。结果表明,冷驯化可以显著降低黄粉虫幼虫的低温死亡率和提高不同类型抗冻蛋白基因的表达量。其中,长的抗冻蛋白和低温死亡率的相关关系最为明显。说明不同的抗冻蛋白家族成员的功能有明显的分化,为进一步理解抗冻蛋白的活性和利用抗冻蛋白提供了新的认识。     

昆虫对低温的适应——抗冻蛋白研究进展

昆虫抗冻蛋白的研究主要在几种昆虫中展开,到目前为止已有二十多种昆虫抗冻蛋白被分离纯化。本文综述了关于昆虫抗冻蛋白的结构、组成、生物学活性及功能等方面的研究进展。昆虫抗冻蛋白的二级结构为β折叠和β转角,在其特殊的氨基酸序列结构中,半胱氨酸形成的二硫键对稳定其结构和活性起着很重要的作用。影响昆虫抗冻蛋白的因子,如活化蛋白及低分子量溶质的发现开辟了昆虫抗冻蛋白研究的新领域。