Химики создали семейство синтетических соединений, похожих на белки, которые сохраняют
Арктическая и антарктическая рыба от замерзания. Если новые молекулы могут работать как
как и белки рыбы, они могут предложить новый способ защиты замороженных
пищевые продукты и охлажденные органы для трансплантации от разрушительного нарастания льда.
Исследователи открыли эти так называемые белки-антифризы в 1960-х годах (SN:
№ 19.04.97, с. 237). Ученые считают, что соединения связываются с крошечными кристаллами льда
и затруднить их рост. Исследователи показали, что антифриз
белки могут препятствовать образованию кристаллов льда при добавлении в пищу.
Тем не менее, исследователи не раскрыли молекулярные детали того, как работают эти белки.
Кроме того, сбор белков из рыбы требует больших затрат и времени, говорит химик
Роберт Н. Бен из Университета штата Нью-Йорк в Бингемтоне.
В исследовании Bioconjugate Chemistry за сентябрь-октябрь Бен и его коллеги сообщают о
новый метод химического синтеза молекул, напоминающих сахаросодержащие
антифризные белки, называемые антифризными гликопротеинами.
Новая химическая стратегия создает целое семейство соединений, каждое из которых
вариант природных антифризных гликопротеинов, сообщает команда. Структурный
различия между вариантами могут помочь выявить молекулярные мотивы, лежащие в основе
натуральные белки-антифризы. Кроме того, варианты могут быть более или менее подходящими
для конкретных работ по борьбе с обледенением, говорит Бен.
С прицелом на коммерческие возможности команда из Бингемтона усилила каждый из
своих молекул, создавая прочную углерод-углеродную связь в том месте, где
природные гликопротеины содержат более слабую связь углерод-кислород. С этой добавленной мышцей, синтетические молекулы остаются неповрежденными при определенных химических и биологических воздействиях
условия, которые разрушают естественные гликопротеины, говорит Бен. Это может сделать
новые химикаты, перспективные для создания антиобледенительных покрытий, добавок или спреев для
самолет, бетон или урожай, предлагает он.
Хотя новые молекулы отличаются от природных, Бен говорит предварительно
данные свидетельствуют о том, что его соединения связываются со льдом и препятствуют росту кристаллов.
Чи-Хинг К. Ченг, биолог из Университета Иллинойса в Урбана-Шампейн, называет отчет «доблестной попыткой» синтезировать антифризы. Однако она
добавляет, группа Бена должна показать, что антиледовые свойства молекул не уступают силам
натуральные гликопротеины или лучше.
«Природа создает определенное соединение для определенной цели», - говорит Ченг. Добавленный
углерод-углеродные связи могут сделать новые молекулы более стабильными, но белки
По ее словам, могут потребоваться углеродно-кислородные связи для хорошей антифризной активности.
Если новые молекулы окажутся столь же эффективными, как и природные агенты, то новые
Методы синтеза, разработанные командой Бена, могут предложить путь к коммерческому
жизнеспособные антифризы, комментирует биохимик Роберт Э. Фини из Университета
из Калифорнии, Дэвис. Конкретным применением может быть предотвращение накопления
мелкие гранулы льда в мороженом, говорит он.