>> 自然の科学 >  >> 化学

不凍液タンパク質がどのように氷の結晶を成長させるか

不凍液タンパク質(AFPS)は、氷の結晶に結合し、それらが成長するのを防ぐタンパク質のクラスです。これは、氷の結晶が細胞や組織を損傷する可能性があるため、寒い環境に住んでいる生物にとって重要です。 AFPSは、氷の結晶の表面の特定の部位に結合することにより機能し、他の水分子に付着して成長することを妨げます。

AFPには2つの主要なタイプがあります。

* タイプI AFPS 氷の結晶の表面に結合し、その成長を阻害する小さなタンパク質です。それらは、魚、昆虫、植物など、さまざまな生物に含まれています。

* タイプII AFPS 氷の結晶の周りにケージのような構造を形成する大きなタンパク質であり、それらが成長するのを防ぎます。それらはいくつかの魚や昆虫に見られます。

AFPは、進化が非常に特定の機能を実行できるタンパク質をどのように生成したかの魅力的な例です。これらのタンパク質は、寒い環境に住んでいる多くの生物の生存に不可欠であり、氷耐性コーティングや凍結保存方法などの新しい技術の開発にも使用されています。

AFPSの動作

AFPは、氷の結晶の表面の特定の部位に結合することにより機能します。これらの部位は「氷結合部位」と呼ばれ、親水性(水性)と疎水性(水嫌い)アミノ酸の組み合わせで構成されています。親水性アミノ酸は、氷の結晶の表面の水分子に結合し、疎水性アミノ酸は氷自体と相互作用します。

この相互作用は、水分子が氷の結晶に付着して成長するのを防ぎます。その結果、氷の結晶は小さくなり、生物の細胞または組織に損傷を与えません。

AFPSのアプリケーション

AFPには、以下を含む多くの潜在的なアプリケーションがあります。

* 氷耐性コーティング: AFPSを使用して、表面をコーティングし、アイシングを防ぐことができます。これは、航空機の翼、風力タービン、送電線など、さまざまな用途にとって重要です。

* 凍結保存: AFPは、凍結および解凍中の損傷から細胞および組織を保護するために使用できます。これは、幹細胞の貯蔵や臓器移植などの医療用途にとって重要です。

* 食品保存: AFPは、冷凍食品の貯蔵寿命を延ばすことができる食品中の氷の結晶の形成を防ぐために使用できます。

AFPは、幅広い潜在的なアプリケーションを備えた有望な新しいテクノロジーです。研究が続くにつれて、これらのタンパク質を使用して私たちの生活を改善する方法をさらに見つける可能性があります。

  1. 硝酸塩の相対式質量は何ですか?
  2. 酸っぱい牛乳の手がかりは、金静脈がどのように形成されるかを明らかにします
  3. 金属はガスになることができますか?
  4. アノードに移動し、排出されないイオンに名前を付けますか?
  5. 濃縮セルの用途
  6. アセトン (CH3COCH3) – 構造、特性、調製、用途