寒冷地区的虫子有抗冻蛋白质

对齐水分子的能力通常由冰保持，冰会影响附近的水并促使其加入冰层。但是对于生活在冰冻栖息地的生物来说，一种特别强大的抗冻蛋白能够克服冰对水的控制，并说服水分子以对蛋白质有益的方式表现。

在今天发表在“化学物理学报”上的一项研究中，科学家们仔细研究了抗冻蛋白的分子结构，以了解它是如何起作用的。研究小组前往地球上最寒冷的地方，包括北极和南极，从不同来源收集抗冻蛋白。他们在本研究中研究的蛋白质是有史以来最活跃的抗冻蛋白，它来自北欧的一种名为Rhagium mordax的甲虫。

现在，这些独特的生物分子首次在实验室中吸附到冰上，以便更深入地了解在抗冻蛋白与冰接触时引导相互作用的机制。研究人员发现，蛋白质的波纹结构将水通道保持在适当位置，这意味着当这些蛋白质接触冰而不是冷冻时，水分子会被改变为具有不同的氢键结构和取向。“防冻蛋白质的一面具有独特的结构，即蛋白质的所谓冰结合位点，非常平坦，略带疏水，并且没有任何带电残留物，”Max的第一作者Konrad Meister说道。德国普朗克高分子科学研究所。“但如果你不能直接测量冰蛋白界面，那么这个方面如何用来与冰相互作用显然很难理解。”

“分子尺度信息是了解抗冻蛋白功能或工作机制的关键，如果我们知道，那么我们就可以开始制造一些我们作为一个社会可以从中受益的东西，”Meister说。

这种蛋白质的防冻特性可以用作设计合成版本的模型，这些合成版本有助于除冰飞机，保存器官，并防止冰箱中的冰淇淋形成晶体。