化学进展

作者：张维佳, 邵学广, 蔡文生

单位：1 南开大学化学学院分析科学研究中心 天津市生物传感与分子识别重点实验室 天津 300071,2 南开大学药物化学生物学国家重点实验室 天津 300071

关键词：抗冻蛋白,仿生抗冻材料,热滞活性,吸附-抑制机制,ACW机制,分子动力学模拟

基金：国家自然科学基金项目(21773125),国家自然科学基金项目(21775076),国家自然科学基金项目(22073050),中央高校基本科研基金项目(63201043)

抗冻蛋白能使生物体在寒冷环境下生存,具有极大的潜在应用价值。近年来,人们对抗冻蛋白开展了广泛的研究,但其抗冻机理还未明确。本文阐述了抗冻蛋白的功能特性和结构特征,并从结构的角度对其抗冻机制方面的分子模拟研究成果进行了综述。另一方面,对目前已知晶体结构的29个野生型抗冻蛋白的结构特性进行了分析,发现在整个抗冻蛋白表面和在冰结合位点处都存在亲水残基与水形成氢键和疏水残基与类冰结构特异性结合的特点。然后,探讨了抗冻蛋白的二级结构、冰结合位点残基的疏水性与抗冻活性之间的关系。最后,从结构的角度讨论了抗冻蛋白的机制和影响抗冻活性的因素并简要总结了仿生抗冻材料设计和应用的研究进展。

来源：2021年第10期

《化学进展》期刊编辑部

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