Proteínas de unión de hielo

Proteínas de unión de hielo-que se acumulan en diferentes planos de cristal de hielo producen dinámica de histéresis térmica distintos

Introducción

Proteínas de unión de hielo-frío protegen los alimentos de microorganismos y del medio ambiente mediante limitando su crecimiento crecimiento con cristales de hielo dentro y / o fuera de sus fluidos corporales; estas proteínas se han encontrado enpeces, las plantas [4], insectos, hongos y bacterias, y comprender proteínas anticongelantes (AFPs), proteínas de inhibición de recristalización de hielo y una proteína de adhesión de hielo recién descubierto. AFP adsorben a las superficies de hielo cristales y bajar la temperatura a la que un cristal de hielo crece, creando de ese modo una brecha (histéresis térmica o TH) entre el punto defusión y el de no equilibrio punto de congelación en el que se detuvo el crecimiento de hielo. A pesar de que la adhesión de hielo proteínas muestran actividades similares a las de las AFP, sirven como un medio para adherir en hielo y no necesariamente para bloquear su crecimiento. El modelo aceptado para explicar la inhibición del crecimiento de hielo por las AFP es el modelo de adsorción-inhibición.Este modelo describe el crecimiento de hielo como ocurre en los espacios entre adsorbido AFP.
Resultados y discusión
Este proceso aumenta la curvatura de la superficie de hielo entre unido AFP moléculas, disminuyendo de ese modo el radio de curvatura desde el infinito a un finito magnitud. Tal aumento en la curvatura de la superficie conduce a una depresión en el punto, debido al efecto deGibbs-Thomson de congelación, que establece que el equilibrio punto de un sólido de fusión está relacionada con la curvatura de la superficie sólida Sander y Tkachenko desarrollaron un cinetica matemática modelo que describe las moléculas de AFP como obstáculos que la superficie inducida colocación de clavos en la superficie de hielo en crecimiento. El modelo descrito una reducción en el frente dehielo
de propagación en función de la concentración de AFP. En su modelo, la velocidad de crecimiento se reduce a cero como una función de la concentración y una vez que el crecimiento se detiene las proteínas siguieron acumularse en la superficie de cristales de hielo, examinado la dinámica de las moléculas de agua alrededor de la Estructura AFGP en solución utilizando espectroscopia terahertz (THz).Ellos encontraron que la capa de hidratación AFGP aumentado de tamaño como se disminuyó la temperatura y que
la capa de hidratación ha comparado el punto de congelación deprimido de agua a granel.
Nuestros objetivos en este trabajo fueron caracterizar los efectos del tiempo de exposición sobre las propiedades de varios TH AFP y para identificar las diferencias entre los mecanismos cinéticos porque varios AFP función. Hemos encontrado que las actividades de TH Tenebrio molitor de AFP (TmAFP) y gusano del abeto AFP (sbwAFP) podría ser aumentado por un factor de 40 mediante el aumento del tiempo de exposición. Examinamos las tasas de acumulación de Etapas de la medición se indican mediante texto. Temperatura de la muestra en el osmómetro nanolitro está representada por la línea gruesa. TH seindica mediante el doble-dirigieron flecha vertical.

Anteriormente, desarrollamos y utilizamos dispositivos de microfluidos para comprender los efectos de las AFP no consolidados libres en cristal de hielo el crecimiento y el mecanismo de unión de las AFP en hielo. Con la ayuda del laboratorio de Gerber en la Universidad Bar Ilan, que mejorado aún más para permitir que los dispositivos para elintercambio de soluciones de una manera rápida y controlable, usando una de dos capas
técnica de fabricación que incluye una capa de manipulación de líquidos y una capa que proporciona el accionamiento de un conjunto de válvulas. Estos dispositivos se utilizaron para obtener los cristales de hielo en el que sólo el cristal superficies estaba obligado por las AFP. Este modo de unión era...