冰结构蛋白      

中文名  

冰结构蛋白

外文名  

ISP

又    名  

不冻蛋白质

      作    用                阻止形成冰结晶  

应    用  

冰淇淋生产

  抗冻蛋白 AFPs（Antifreeze proteins）：一类具有提高   抗冻能力的   类   的总称。    

  最初是从   与   地区的   中发现一种能与   相结合的特异性蛋白质，它能阻止体液内   的形成与生长，维持   的非冰冻状态。在这些地区生活的鱼类全都具有   这类   的能力，以适应低温的生活条件。研究最多的可能是生活在南极洋面的Perchlike notothenioids的体内   抗冻蛋白   ，发现这一蛋白   与   的   基因中90％以上的   碱基序列相同或许说明这两者有相近的   关系。近年来相继在   、   (如冬黑麦、   、   叶等)体内也发现有类似功能的抗冻蛋白。至今鱼类的AFP基因的转化植物已获成功；与植物中类似AFP基因在   体内   也获得成功。推测植物抗冻   和培植   上抗冻新   的前景必定是光明的。    

  现已发现五种，包括抗冻糖蛋白、抗冻蛋白Ⅰ、抗冻蛋白Ⅱ、抗冻蛋白Ⅲ、抗冻蛋白Ⅳ。    

  功能    

  抗冻蛋白是一种能抑制   生长的   或糖蛋白质.自二十世纪发现以来,研究对象先后从极区鱼类,昆虫,转移到植物   上.    

  以生长在   海拔3 450 m处的   (Polygonum viviparum)为实验材料,从   中提取质外体蛋白.经SDS-PAGE分析,发现在分子量为15.2～72.3 kD范围内出现七条   ,PAS染色显示这些   中均含有   .通过光镜组织切片显示,在珠芽蓼叶片细胞的质外体中存在丰富的蛋白质,PAS染色确定其含有   .通过测定其热滞值,进一步确定质外体蛋白是具有抗冻活性的糖蛋白,说明抗冻蛋白是维持珠芽蓼抗冻性的重要物质基础.    

  用冰吸附纯化(ice affinity purification)方法，找到抗冻蛋白   ，研究人员发现低温导致结晶生成时，该蛋白便会活化，参入阻止   的形成，而一旦温度回升，或是   降低时，抗冻蛋白又会完全失去活性。    

  生长机制的模型    

  抗冻蛋白吸附在冰晶表面,通过EAFC3效应抑制其生长.机制的模型为:一般晶体的生长垂直于   的表面,假如杂质分子吸附于冰生长通途的表面,那么需要在外加一   (冰点下降),促使冰在杂质间生长.由于   增大,使边缘的   也增加.因   的影响,增加表面积将使   的平衡状态发生改变,从而   降低。通过对抗冻植物抗冻活性的研究,认为抗冻植物形成了一种特殊的控制胞外冰晶形成的机制,即抗冻蛋白和冰核聚物质的协同作用.在植物体内,热滞效应并不明显,而冰   抑制效应显著.吸附抑制   是否适应于植物有待于进一步的证实.