抗冻蛋白研究进展

抗冻蛋白是一类广泛存在的具有热滞活性、能改变冰晶生长特性和抑制冰晶重结晶的蛋白质.本文综述了各种抗冻蛋白的特性、结构和分子作用机理,并对抗冻蛋白基因及抗冻蛋白应用前景作了论述.     

抗冻蛋白及其在食品领域中的应用

抗冻蛋白是具有热滞活性,能改变冰晶的形态和抑制冰重结晶的一类蛋白质。本文介绍了各种抗冻蛋白的结构、功能、活性及作用机制,并对其在冷冻食品领域中的应用进行了系统的综述。     

植物抗冻蛋白及其高级结构研究进展

抗冻蛋白是一类能控制冰晶生长和抑制冰晶之间发生重结晶的蛋白质．并具有两种明显不同的活性——热滞活性和重结晶抑制活性．植物抗冻蛋白的抗冻特性是低热滞活性和高重结晶抑制活性．植物抗冻蛋白虽然在DNA和氨基酸水平上具有较大的差异-几乎没有同源性，但却拥有相似的高级结构．冰晶结合位点也有一定的相似性．而且都可以通过“表面互补”模型较好地解释它们与冰晶之间的相互作用．全面介绍了植物抗冻蛋白的种类及特性，以及它们的高级结构和冰晶结合位点．     

植物抗冻蛋白研究进展

抗冻蛋白是一种能抑制冰晶生长的蛋白质或糖蛋白,自20世纪60年代发现以来,研究对象从极区鱼类、昆虫转移到植物材料上。抗冻蛋白包括抗冻糖蛋白、抗冻蛋白Ⅰ、抗冻蛋白Ⅱ、抗冻蛋白Ⅲ、抗冻蛋白Ⅳ。简要介绍了植物抗冻蛋白的生化特征、抗冻机制及其应用研究。     

抗冻蛋白研究进展

抗冻蛋白是一种能抑制冰晶生长的蛋白质或糖蛋白质.自二十世纪60年代发现以来,研究对象先后从极区鱼类、昆虫、转移到植物材料上.抗冻蛋白包括抗冻糖蛋白、抗冻蛋白Ⅰ、抗冻蛋白Ⅱ、抗冻蛋白Ⅲ、抗冻蛋白Ⅳ.简要介绍了各种抗冻蛋白的生化特征、抗冻机制及其应用研究,并对抗冻蛋白的基因工程作了系统综述.     

抗冻蛋白应用前景及基因工程表达研究进展

抗冻蛋白(antifreeze protein,AFP)又称为热滞蛋白,是一类抑制冰晶生长的蛋白,它具有三个基本特征:热滞效应(thermal hysteresis activity,THA)、冰晶形态效应和重结晶抑制效应(frecrystallization inhibition,RI),抗冻蛋白是一类广泛存在于鱼类、植物、真菌、昆虫中的蛋白,不同生物的AFPs的化学结构、理化性质、空间构型各不相同,并且同类生物之间的AFPs同源性也不高,不存在相似性序列或结构模式,说明它们可能是在不同的有机体中独立进化而来,没有共同的演化规律.随着研究的深入,抗冻蛋白可广泛应用于医学农学食品工业等领域,起到冷冻保护剂,食品添加剂的作用,前人已经对抗冻蛋白的结构、生化性质和抗冻机制进行了阐述,研究主要对抗冻蛋白应用方面及基因工程的表达作了系统综述,为抗冻蛋白的深入研究奠定基础.     

抗冻蛋白的研究进展及其应用

抗冻蛋白自 196 4年发现以来 ,就引起了各国学者的广泛重视。它具有特殊的热滞活性 ,即使溶液的冰点低于熔点 ;它还能抑制冰晶的生长 ,特别是在较低的浓度下就有较高的重晶化抑制活性 ,保护生物免受冻害的影响。人们正试图分离和纯化高活性的抗冻蛋白 ,以应用于组织、细胞、胚胎和器官的低温保存 ;同时还进行抗冻蛋白基因工程的研究 ,期望能够改良某些生物的抗冻性能。介绍了已知抗冻蛋白的结构、抗冻机制和抗冻作用 ,并讨论了抗冻蛋白基因工程的研究进展及抗冻蛋白的应用前景     

偃麦草根茎蛋白质对冰晶修饰能力的观察

以黑龙江省野生偃麦草为试验材料,选取冬季、春季和夏季的偃麦草根茎,提取全蛋白和非质体蛋白,通过对3个时期蛋白质进行SDS-PAGE分析,发现全蛋白中有冬春季节特有的两条蛋白多肽,分子量分别是52 ku和26 ku,其中52 ku在非质体蛋白电泳谱中出现。同时在相差显微镜下观察到冬季非质体蛋白提取液具有将冰晶生长修饰为六角形的能力,说明偃麦草非质体蛋白内含有抗冻蛋白,而52 ku蛋白可能为抗冻蛋白。     

植物冷激蛋白的研究概况

在植物体内合成的特定低温应激蛋白中,多数已经被鉴定。近年来,研究的焦点主要集中在几种特殊类型的冷激蛋白,其中,植物抗冻蛋白保护细胞免受冰晶破坏,分子伴侣和脱水蛋白在冷胁迫期间保护细胞大分子不受损伤,线粒体内解偶联蛋白的氧化和磷酸化过程,可以使植物保持高于0℃一段时间,为随后适应低于0℃的环境做充分的准备。     

植物抗冻蛋白研究新进展

低温寒害是限制农作物产量和分布的一种全球性的自然灾害,提高植物的抗寒性具有重要的现实意义。植物抗冻蛋白自1992发现以来,逐渐成为研究的热点。文中就近年来植物抗冻蛋白的生化特性,生理功能,抗冻机制,结构模型,抗冻蛋白基因工程及其应用前景等作了较为系统的综述。     

偃麦草冬季非质体蛋白抗冻活性的研究

以黑龙江省野生偃麦草为试验材料,提取冬季偃麦草根茎的非质体蛋白,通过对蛋白质进行SDS-PAGE分析,发现冬季偃麦草非质体蛋白有6条清晰的条带,分子质量为68.0、46.0、39.0、34.0、28.0、23.0ku的蛋白均有可修饰冰晶形态抗冻蛋白存在,其中分子质量为68.0、46.0、28.0、23.0ku的蛋白具有较高的抗冻活性,34.0ku的蛋白具有较弱的抗冻活性,39.0ku蛋白基本不具抗冻活性;冬季偃麦草非质体蛋白浓度越高,抗冻活性越强。     

昆虫蛋白类功能成分研究进展

随着对昆虫蛋白类功能成分研究的不断深入,已陆续发现了多种昆虫多个类别的功能蛋白,主要包括抗冻蛋白、储存蛋白、热休克蛋白、抗菌肽、干扰素、类免疫球蛋白、甾体载体蛋白-2、信息素结合蛋白、滞育关联蛋白、昆虫几丁质酶等.对这些昆虫蛋白类功能成分的结构、功能、作用机制以及应用等方面的研究进展进行简要介绍和分析,为昆虫功能蛋白的...     

黄粉甲抗冻蛋白基因afp72 cDNA的克隆和序列分析

[目的]为抗冻蛋白基因afp72的体外表达和生物学功能研究奠定基础。[方法]从黄粉甲脂肪体中提取总RNA,通过RT-PCR克隆抗冻蛋白基因afp72,并构建克隆重组质粒pUCm-T-afp72。经双酶切后,将其与表达载体pMAL-p2X连接并转化到大肠杆菌TBI,构建表达重组质粒pMAL-p2X-afp72。[结果]afp72 cDNA长度为216 bpa;fp72的测序序列与GenBank中编码84个氨基酸的黄粉甲afps序列的同源性为89.48%a;fp72基因可能来自其他黄粉甲抗冻蛋白基因的突变或缺失;从蛋白水平上证实AFP72是一个抗冻蛋白,afp72是一个抗冻蛋白基因;表达重组质粒pMAL-p2X-afp72的构建是成功的。[结论]该研究为利用基因工程方法构建抗冻蛋白转基因植物提供了材料。     

白菜型冬油菜和春油菜及杂交F1代质外体抗冻蛋白的SDS-PAGE电泳分析

为探讨质外体抗冻蛋白能否作为冬油菜抗寒评价的一项新指标,本研究利用SDS-PAGE凝胶电泳对白菜型冬油菜‘陇油7号’和‘陇油9号’与优质春油菜Parkland及其杂交F1代质外体抗冻蛋白进行了检测。结果表明,低温胁迫前所有单株质外体抗冻蛋白电泳图谱颜色浅,其含量较低。低温胁迫后,各单株质外体抗冻蛋白电泳图谱颜色加深,含量增加,且单株间差异较大。冬性亲本和能够越冬单株质外体抗冻蛋白电泳图谱颜色深,而春性亲本与不能越冬单株的颜色浅。由此说明,质外体抗冻蛋白作为抗寒评价的新指标是可行的,试验中筛选出的一些抗寒性状优良的单株,可为冬油菜抗寒品种的选育和改良提供一定的基础材料和理论依据。     

抗冻蛋白溶液中冰晶生长行为的研究

通过相差显微镜,对我国东北地区野生抗寒草种偃麦草(Elytrigia repens L)的非质体蛋白质溶液在低温下冰晶生长的形态和动向的多样性进行了观察.结果表明,偃麦草非质体蛋白质对冰晶形态、不同形态冰晶生长速度、生长方向有明显影响.其中六角形冰晶体积增长最快,柱形冰晶其次,双锥形冰晶生长较慢,针状冰晶生长最慢;偃麦草非质体蛋白质修饰的冰晶在生长过程受生长空间限制,如没有其他颗粒影响,在一定温度范围内单体冰晶保持原有形状,缓慢生长;而有其他颗粒限制时,冰晶形状发生有限的不规则变化或停止生长.     

鱼类抗冻蛋白研究

主要从结构特征、抗冻机制、生理功能、表达、起源和进化等方面,对近年来关于抗冻蛋白的研究进行了系统地综述,以期为抗冻蛋白的进一步研究提供参考。     

荔枝汁冷冻浓缩冰晶生长的动力学分析和相场模拟

针对冷冻浓缩工艺因冰晶夹带造成果汁中可溶性固形物损失的问题,以荔枝汁为研究对象,探讨冷冻浓缩过程冰晶生长的影响因素。在采用冷冻浓缩动力学模型进行分析的基础上,借鉴国内外金属微观结构研究领域的相场模型,模拟冰晶生长的规律。结果表明:冰晶增长速率与冰晶质量成正比,同时也受最大冰晶质量的抑制。相场模拟冷冻时间越长,降温速率越大,冰晶枝状越发达,引起冰晶的夹带率越高,果汁可溶性固形物损失越大。     

冬前低温胁迫下白菜型冬油菜抗寒性的形态及生理特征

【目的】为白菜型冬油菜抗寒种质创新及抗寒品种选育提供依据。【方法】以抗寒性不同的白菜型冬油菜品种为材料,采用田间观察、比色法、冰晶消长法、显微测微、光合测定等技术,探讨北方寒旱区主要冬油菜品种抗寒性差异形成的形态、生理及分子机理。【结果】冬前低温阶段,弱抗寒品种多数气孔关闭或半开放,而强抗寒品种（陇油6号）气孔仍保持完全开放状态,且光合速率、根冠比、根部干物质积累均较高;可溶性蛋白与抗寒性显著正相关,而SOD、POD、CAT活性、游离脯氨酸、MDA含量与抗寒性无明显相关关系;与天油2号相比,低温下陇油7号质外体蛋白提取液形成冰晶体积小、分布均匀,形态以五边形、椭圆形和双菱形为主,具有明显重结晶抑制活性和饰晶活性。【结论】冬前低温阶段,白菜型冬油菜强抗寒品种叶片气孔多数仍保持开放,Pn较高,光合产物优先分配至地下部贮存;根部抗冻蛋白表达上调,增强了其抗寒性。     

花粉管介导的准噶尔小胸鳖甲抗冻蛋白转基因棉花的筛选

利用新疆荒漠昆虫抗冻蛋白基因进行遗传转化是培育新疆棉花抗寒品种的新途径. 研究采用RT-PCR结合RACE技术从新疆荒漠昆虫准噶尔小胸鳖甲(Microdera puntip ennis dzungarica)中克隆获得抗冻蛋白(Antifreeze protein)基因Mp AFP149.将MpAFP149克隆至 pBI121上,获得重组质粒后采用电转化法将重组质粒转入农杆菌EHA105内,PCR筛选鉴定重组子,并测序确定抗冻蛋白植物表达载体构建正确.将pBI121-MpAFP通过田间的花粉管导入技术转化棉花,收取转化的棉花种子,经检测证明在转化10 000朵花中,卡那霉素抗性筛选出 13株,PCR检测有2株阳性植株.实验结果为进一步开展抗冻蛋白基因转化棉花的研究奠定了基础.     

各向异性强度对冷冻浓缩过程冰晶生长影响的相场法模拟

针对各向异性参数与实际物性参数的关系无法用试验方法准确获得的问题,采用描述相变微观结构的相场模型,探讨各向异性强度对冰晶生长形貌和冰晶的溶质分布的影响,确定模型中各向异性强度系数的合理取值。结果表明:各向异性强度系数取值大小对冰晶的形貌有很大影响,取值越大,冰晶的二次分枝越发达,且尖端速度波动的幅值越大,但对冰晶大小影响不大;各向异性强度系数取值大小对冰晶的溶质分布也有较大影响,取值越大则冰晶前沿溶质越富集,溶质分布波动范围越大。各向异性强度系数取值范围为0.010~0.025时,模拟获得的形貌与低温显微镜下观察到的冰晶生长形貌试验结果较为吻合,能够较真实地反映冷冻浓缩过程冰晶生长形貌。