基本介紹
簡介,功能,生長機制的模型,
簡介
最初是從南極與北極地區的海洋魚類血清中發現一種能與冰晶相結合的特異性蛋白質，它能阻止體液內冰核的形成與生長，維持體液的非冰凍狀態。在這些地區生活的魚類全都具有合成這類蛋白的能力，以適應低溫的生活條件。研究最多的可能是生活在南極洋面的Perchlike notothenioids的體內抗凍蛋白，發現這一蛋白基因與魚的胰蛋白酶原基因中90%以上的核苷酸鹼基序列相同或許說明這兩者有相近的進化關係。現在相繼在昆蟲、植物(如冬黑麥、沙冬青、唐古特紅景天葉等)體內也發現有類似功能的抗凍蛋白。魚類的AFP基因的轉化植物已獲成功；與植物中類似AFP基因在微生物體內克隆也獲得成功。推測植物抗凍分子生物學和培植農業上抗凍新品種的前景必定是光明的。
現已發現五種，包括抗凍糖蛋白、抗凍蛋白Ⅰ、抗凍蛋白Ⅱ、抗凍蛋白Ⅲ、抗凍蛋白Ⅳ。
功能
以生長在天山海拔3 450 m處的珠芽蓼(Polygonum viviparum)為實驗材料,從葉片中提取質外體蛋白.經SDS-PAGE分析,發現在分子量為15.2～72.3 kD範圍內出現七條多肽,PAS染色顯示這些多肽中均含有糖基.通過光鏡組織切片顯示,在珠芽蓼葉片細胞的質外體中存在豐富的蛋白質,PAS染色確定其含有糖蛋白.通過測定其熱滯值,進一步確定質外體蛋白是具有抗凍活性的糖蛋白,說明抗凍蛋白是維持珠芽蓼抗凍性的重要物質基礎.
用冰吸附純化(ice affinity purification)方法，找到抗凍蛋白AFP，研究人員發現低溫導致結晶生成時，該蛋白便會活化，參入阻止晶格的形成，而一旦溫度回升，或是酸鹼度降低時，抗凍蛋白又會完全失去活性。
