科学家发现颠覆传统观念的新型抗冻蛋白
Maxi的四个螺旋束结构。Credit: Science 14 February 2014: Vol. 343 no. 6172 pp. 795-798 DOI: 10.1126/science.1247407 2014年2月16日 讯 /生物谷BIOON/ --近日,来自加拿大皇后大学的研究人员通过研究发现了一种名为Maxi的抗冻蛋白,其发现颠覆了科学家对传统蛋白质的预测,研究者认为传统的蛋白质的核心都充满了水分子,相关的研究成果刊登于国际著名杂志Science上。 文章中,研究者认为Maxi可以帮助理解蛋白质折叠的机制和动力学特性;抗冻蛋白非常有用,因为其可以吸收其表面的冰晶,抑制其累积,含有抗冻蛋白的溶液可以在冷冻状态下仍然维持一种液体的形态;正常情况下蛋白质会发生一定折叠,如果没有水分子,蛋白质将会抑制冰晶的产生,而这种新型抗冻蛋白的核心并没有想象中那么多水分子,研究者认为其是通过蒸发或者溢出过程......阅读全文
科学家发现颠覆传统观念的新型抗冻蛋白
Maxi的四个螺旋束结构。Credit: Science 14 February 2014: Vol. 343 no. 6172 pp. 795-798 DOI: 10.1126/science.1247407 2014年2月16日 讯 /生物谷BIOON/ --近日,来自加拿大皇
关于抗冻蛋白质的简介
这些多肽能保证这些物种在零下温度环境下生存。AFP结合到小的冰晶上,阻止冰的结晶化和晶体的生长,不然,将会对那些生命物种是致命的。越来越多的证据表明,AFP与哺乳动物细胞膜相互作用保护细胞膜不会被冻坏。关于不冻蛋白的研究提示ATF参与生物体对冷气候的适应过程。 不像广泛使用的汽车抗冻剂,乙二醇
抗冻蛋白质的结合机制介绍
根据鱼类美洲拟鲽中的不冻蛋白质的结构和功能的研究,展示出I型AFP分子的抗冻机制是由于AFP是通过它的四个苏氨酸残基的羟基与沿着冰的晶格方向的氧之间形成的氢键以拉链式样结合到冰的成核结构上。因而,停止或抑制冰的金字塔表面的生长,这样降低冰点。上述机制可以用来阐明具有下列两个共同的特性的其他抗冻蛋
关于抗冻蛋白质的进化介绍
APF显著的多样性和分布提示进化成不同类型是相应1-2百万年前在北半球发生和1千万-3千万年前在南极发生的海平面冰川作用的结果。这种独立发展的相似的适应化叫做趋同演化(进化)。为什么许多类型的AFP尽管它们具有多样性,但是却能执行相同的功能。这有两个原因: 1、尽管冰是统一由氧和氢构成的,它有
简述抗冻蛋白质的作用机制
人们认为AFP抑制冰晶的生长是靠一种吸附–抑制机制。它们被吸附到冰的非底平面,从而,从热力学角度不利于冰的生长。在一些AFP上存在平的、刚性表面看来有利于该AFP与冰通过范德华力(Van der Waals force)发生表面互补性相互作用。
简述抗冻蛋白质的热滞后现象
AFP所产生的熔点和冰点间的差值叫做热滞后。在固态的冰和液态的水之间的界面上加入AFP阻止冰晶生长的热力学的有利条件。从动力学角度讲,AFP覆盖住水进入冰的表面。 热滞后在实验室里很容易用纳升渗透压计(nanolitre osmometer)测量。不同的生物体具有不同的热滞后值。最大的热滞后值
研究:超级计算机揭秘动植物抗冻蛋白
澳大利亚科学家日前发现了农业使用的天然抗冻蛋白,不光可以保护农作物免受霜冻损害,甚至可以延长捐赠器官的保质期。 据澳大利亚广播公司报道,抗冻蛋白通常用于防止冰层增厚,以及保护动植物在零度以下极冷环境下存活,如生活在南极冻水中的鱼类。 这项研究成果被发布在《电子生活》期刊上,研究由维多利亚州生
羟基和水分子如何形成氢键
羧基上有一个羰基,羰基氧可以和水分子的氢形成氢键哈,羧基上还有一个羟基,这个羟基上的氧可以和水的氢原子形成氢键,这个羟基上的氢可以和水分子的氧形成氢键。所以一个羧基原则上可以和水分子形成三个氢键。氢键是指羟基中氧上的孤对电子,与,其他羟基上的氢之间形成的一种弱化学键,水是一种特殊的羟基化合物,氧原子
羟基和水分子如何形成氢键
羧基上有一个羰基,羰基氧可以和水分子的氢形成氢键哈,羧基上还有一个羟基,这个羟基上的氧可以和水的氢原子形成氢键,这个羟基上的氢可以和水分子的氧形成氢键。所以一个羧基原则上可以和水分子形成三个氢键。氢键是指羟基中氧上的孤对电子,与,其他羟基上的氢之间形成的一种弱化学键,水是一种特殊的羟基化合物,氧原子
抗冻蛋白质的耐冻和防冻的介绍
含AFP的物种可以分为一下几类: 防冻,或叫避冻类(Freeze avoidant):这些物种能保护它们的体液,防止冻到一起。一般说来,在极冷的温度下AFP功能会受损,导致冰晶的迅速增长,以至生物体死亡。 耐冻类 (Freeze tolerant):这些物种在体液冻结时,仍能生存。一
科学家揭示抗冻蛋白对冰晶成核的分子机制
抗冻蛋白是生活在寒冷区域的生物经过长期自然选择进化产生的一类用于防止生物体内结冰而导致生物体死亡的功能性蛋白质。对于抗冻蛋白抗冻机制的研究有助于揭开冰晶成核、生长和冰晶形貌调控的分子层面的机理。因而,自上世纪60年代首次发现抗冻蛋白以来,科研人员对这类蛋白的抗冻机制进行了近半个世纪的研究。但是,
水分子通过量子通道打破分子链
水是地球上最普通的一种物质,这种物质又一次让科学家震惊。处于液态时,水分子会通过一种叫作分子链的方式连接在一起,这些分子链经常被连接或打破。 最小的3D水滴由6个水分子组成,这些分子每次不仅可以组成一个水滴,也可以组成两个水滴。两个水分子可以同时打破与其邻居的氢键,像齿轮一样相互旋转偏离。
中国科学家揭示抗冻蛋白对冰晶成核的分子机制
12月28日,记者从中科院化学所获悉,该所绿色印刷院重点实验室研究员王健君与中科院上海应物所副研究员王春雷、研究员方海平和新疆大学教授马纪合作,揭示了抗冻蛋白的不同面对冰核形成分子层面的机制。这一结果发表在近日出版的上。 抗冻蛋白是生活在寒冷区域的生物经过长期自然选择进化产生的一类用于防止
科学家在仿生抗冻蛋白领域取得新进展
低温冷冻保存是上个世纪70年代迅速发展起来的一种在低温或超低温条件下保存细胞、组织和器官等生物材料的技术,能够有效保证生物材料的遗传和形态稳定性,在生物学、医学、农学等领域具有广泛的应用前景。然而在低温保存过程中冰晶的不可控生长会大大损伤细胞等保存对象。目前采用的冷冻保存液,比如甘油、二甲基亚砜
中科院化学所在仿生抗冻蛋白领域取得新进展
最近,中科院化学所和中科院上海应用物理所研究者合作,基于抗冻蛋白能使生活于寒冷地区的生物体避免冰冻造成危害的特性,深入研究了抗冻蛋白能够有效地降低结冰温度、抑制冰晶生长和重结晶的作用机制。他们发现这类蛋白的冰吸附面上亲疏水相间官能团(甲基和羟基)的有序排列,使其表面形成类冰水,从而能够选择性吸附
一种“水瓶”仅装一个水分子
据美国物理学家组织网近日报道,一个中德联合研究小组设计制造了一种“水瓶”,用富勒烯的球形笼子做瓶体,一种磷酸盐做“瓶盖”,恰好可将一个水分子关在里面。论文发表在近期出版的德国著名行业杂志《应用化学》上。 此前研究显示,富勒烯的笼子可以打开并将水分子包围在内。新研究关键是设计
揭秘界面水分子结构调控电催化反应
界面水分子原位拉曼光谱和水分子解离过程 厦门大学供图 12月2日,《自然》刊发厦门大学化学化工学院教授李剑锋课题组题为《原位拉曼光谱揭示界面水分子结构和其解离过程》的研究论文。通过与北京大学深圳研究生院教授潘锋课题组合作,他们揭示了钯单晶电极界面水分子构型及其在析氢反应中的核心机制,为提升电催化反
Nature子刊:行星早期氧气或来自水分子光解
氧气是生命起源和进化的重要条件,天文学家已在地球等少数行星的大气中观测到氧气,但对于这些氧气的来源,业界的争议很大。记者从中国科学院大连化学物理研究所获悉,该所杨学明院士、袁开军研究员团队,与南京大学教授谢代前合作,发现水分子在极紫外波段光照下能够三体解离产生氧原子,两个氧原子结合生成氧分子,为
揭秘界面水分子结构调控电催化反应
12月2日,《自然》刊发厦门大学化学化工学院教授李剑锋课题组题为《原位拉曼光谱揭示界面水分子结构和其解离过程》的研究论文。通过与北京大学深圳研究生院教授潘锋课题组合作,他们揭示了钯单晶电极界面水分子构型及其在析氢反应中的核心机制,为提升电催化反应速率提供了一种新的策略,解开了界面水分子结构如何
盐水表面水分子组织方式不同此前认识
英国和德国科学家在15日出版的《自然·化学》杂志上发表论文指出,盐水表面水分子的组织方式与此前认为的不同。最新研究不仅颠覆了教科书上的相关内容,也有望催生更好的大气化学模型和其他应用。氯化钠溶液液体与空气界面的图示。图片来源:亚尔·利特曼 许多与气候和环境过程有关的重要反应都发生在水分子与空气
小行星表面第一次探测到水分子
利用美国国家航空航天局(NASA)现已退役的索菲亚平流层红外天文台(SOFIA)提供的数据,美国西南研究所科学家首次在两颗小行星的表面探测到水分子。这一发现为揭示太阳系中水的分布提供了新线索。相关论文发表于最新一期《行星科学杂志》。研究团队利用SOFIA收集的数据研究了4颗富含硅酸盐的小行星。SOF
科学家终于看清水分子中氢原子位置
人们最熟悉的水,在科学界仍是最不被了解的物质之一。北京时间14日23点,《自然》刊登文章,介绍了我国科学家在世界上首次看到了离子水合物的原子级分辨图像,及发现了一种水合离子输运的幻数效应。 完成这一工作的是北京大学江颖课题组、徐莉梅课题组、高毅勤课题组,以及中科院/北京大学王恩哥课题组。 水
我国学者揭示界面水分子结构及其解离过程
图1 界面水的拉曼光谱和水解离示意图 在国家自然科学基金项目(批准号:21925404、22021001、21775127和21991151)等资助下,厦门大学化学化工学院李剑锋教授课题组与北京大学深圳研究生院潘锋教授团队合作在界面水分子结构领域取得进展。相关研究成果以“原位拉曼光谱揭示界面水分子
小行星表面第一次探测到水分子
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阴离子交换交换膜能让水分子通过吗
水分子要比离子大得多,是难以通过阴离子交换膜的。阳离子交换膜一般能使阳离子通过,主要是H+、Na+等。阴离子交换膜的本质是一种碱性电解质,对阴离子具有选择透过性作用,因此还被称为离子选择透过性膜。一般以-NH3+、-NR2H+或者-PR3+等阳离子作为活性交换基团,并且在阴极产生OH-作为载流子,经
不同的细胞保护剂有什么区别?
不同的细胞保护剂在作用机制、适用范围和使用注意事项等方面存在区别,以下是一些常见细胞保护剂的区别:二甲基亚砜(DMSO):作用机制:能穿透细胞膜进入细胞内部,降低冰点,提高细胞膜对水的通透性,减少冰晶形成,从而减轻细胞损伤。适用范围:广泛应用于多种细胞类型的冻存,包括干细胞、淋巴细胞等。注意事项:具
大连光源发现水分子光解是星际振动激发态氢气
近日,大连化物所大连光源科学研究室袁开军研究员、杨学明院士团队与南京大学谢代前教授合作,首次测量了水分子光解中的氢气产物通道,发现这些氢气产物全部处于振动激发态。该光化学反应为星际空间存在的振动激发态氢气的来源提供了重要途径。 氢气是宇宙中丰度最大的分子,对宇宙的演化起到非常重要的作用。星际观
-中国在国际上首次拍摄到水分子内部结构
《Nature》杂志网站截图 水是人们日常生活中最常见的物质,它是由两个氢原子和一个氧原子构成。但它们究竟是如何形成水分子的?日前,我国科学家共同解开了这一世界难题,首次拍摄到了水分子的内部结构。这一科研成果已在世界权威科学杂志《自然》子刊上发表。
科学家说,在木星的大红斑上方检测到水分子!
科学家说,在木星的大红斑上方检测到水分子!木星毫无疑问是荒凉的,但它确实有一件事情 - 越来越多的证据证明它富含水分。美国宇航局戈达德太空飞行中心的天体物理学家Gordon L. Bjoraker最近在天文学杂志上发表了一篇论文,概述了他和他的研究团队如何检测木星大红斑的水分签名。通过用地面
天津大学刘新磊教授JACS:快速水分子传递MOF膜
近期,天津大学化工学院刘新磊教授(点击查看介绍)等人在Journal of the American Chemical Society 上发表了具有快速水分子传递通道的MOF膜的研究工作。天津大学化工学院博士研究生从深震为论文的第一作者。该工作得到了国家自然科学基金的资助支持。 金属-有机框架