极地研究

作者：杨如意,廖丽,胥义

单位：1上海理工大学健康科学与工程学院,上海 200093;2自然资源部极地科学研究重点实验室, 中国极地研究中心(中国极地研究所), 上海200136;3上海交通大学海洋学院,上海 200240

关键词：抗冻蛋白,冰结合位点,氨基酸突变,分子模拟,热滞活性

基金：国家自然科学基金、国家重点研发计划

冰结合位点(Ice-binding site, IBS)是抗冻蛋白(Antifreeze proteins, AFPs)与冰晶冰面结合、发挥抗冻作用的关键部分,对揭示AFPs调控冰晶成核的作用和机制十分重要。本文首先介绍了几种AFPs与冰结合机制及其IBS;其次,分别选取了动物、植物和微生物来源的AFPs,并对其IBS氨基酸序列及结构特征进行分析。结果表明,大多数AFPs的IBS都存在一个或多个重复的氨基酸序列与冰晶结合,而且这些氨基酸通常具有疏水性或者亲水性弱、侧链短等特点,使IBS相对疏水和平坦。一般而言,相同类型AFPs的IBS结构类似。AFP I的IBS氨基酸序列为TAA(A), Ca2+依赖型AFP II的IBS均为DTTLTE,昆虫AFPs的IBS一般由TXT序列构成。微生物来源的AFPs可能因种属间差异大, IBS氨基酸序列、结构特征无明显规律。最后,归纳了2种IBS鉴定方法。氨基酸定点突变是IBS鉴定的主要方法,而分子模拟是对氨基酸定点突变的辅助验证。本文总结了不同类型AFPs的IBS规律,为AFPs IBS的比较研究及抗冻机制解析提供参考。

来源：2025年第1期

《极地研究》期刊编辑部

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