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兩種昆蟲(chóng)抗凍蛋白抗凍活性差異的分子基礎(chǔ)
云杉蚜蟲(chóng)(Choristoneura fumiferana)體內(nèi)可產(chǎn)生一種抗凍蛋白(AFP),能夠保護(hù)其在寒冷的冬季安全越冬,這類(lèi)昆蟲(chóng)抗凍蛋白(簡(jiǎn)稱(chēng) CfAFP)存在多種異構(gòu)體,其中CfAFP-501和CfAFP-337均呈現(xiàn)相似的左手β-螺旋結(jié)構(gòu).實(shí)驗(yàn)測(cè)定,相比CfAFP-337僅多出兩個(gè)插入螺旋環(huán)的CfAFP-501的抗凍活性竟然是CfAFP-337的3倍左右.蛋白異構(gòu)體CfAFP-501顯著增強(qiáng)的抗凍活性和它的插入環(huán)數(shù)不成比例,當(dāng)然也不能簡(jiǎn)單歸因于兩個(gè)插入環(huán)所導(dǎo)致的與冰晶作用部位及接觸面積的增加.為了探討兩種昆蟲(chóng)抗凍蛋白異構(gòu)體抗凍活性差異的分子基礎(chǔ),深入了解抗凍蛋白作用特點(diǎn)的普遍規(guī)律,分別使用分子力學(xué)、分子動(dòng)力學(xué)模擬和量子力學(xué)方法來(lái)系統(tǒng)研究蛋白及其切割體與冰晶結(jié)合的結(jié)構(gòu)特征及相互作用.結(jié)果表明,CfAFP-501中多數(shù)螺旋環(huán)比CfAFP-337具有更強(qiáng)的冰晶相互作用和破壞冰晶中水分子的成鍵的能力,由于螺旋長(zhǎng)度增加導(dǎo)致CfAFP-501中各β-螺旋環(huán)之間協(xié)同效應(yīng)的增強(qiáng),是其具有顯著增強(qiáng)的抗凍活性的主要來(lái)源.這種協(xié)同作用對(duì)具有β-螺旋結(jié)構(gòu)的抗凍蛋白起十分關(guān)鍵的作用和重要貢獻(xiàn).
作 者： 周艷霞 譚宏偉 楊作銀 賈宗超 劉若莊 陳光巨 作者單位： 周艷霞,譚宏偉,劉若莊,陳光巨(北京師范大學(xué)化學(xué)學(xué)院,北京,100875)楊作銀(北京化工大學(xué)理學(xué)院,北京,100029)
賈宗超(Department of Biochemistry,Queen's University,Kingston,Ontario,K7L3N6,Canada)
刊 名： 中國(guó)科學(xué)B輯 ISTIC PKU 英文刊名： SCIENCE IN CHINA (SERIES B) 年，卷(期)： 2006 36(6) 分類(lèi)號(hào)： Q96 關(guān)鍵詞： 昆蟲(chóng)抗凍蛋白 協(xié)同效應(yīng) 抗凍活性 β-螺旋 量子力學(xué) 分子力學(xué) 分子動(dòng)力學(xué)【兩種昆蟲(chóng)抗凍蛋白抗凍活性差異的分子基礎(chǔ)】相關(guān)文章：
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