原位變(bian)溫低場核磁(ci)共(gong)振系(xi)統(tong)用(yong)於(yu)抗凍蛋白(bai)分子動力學分析

什(shen)麽(me)是(shi)抗凍蛋白(bai)？

抗凍蛋白(bai)是(shi)壹種(zhong)能(neng)抑(yi)制冰(bing)晶(jing)生(sheng)長的蛋白(bai)質(zhi)或糖蛋(dan)白(bai)質(zhi).自二十世紀(ji)發(fa)現以(yi)來(lai),研(yan)究對(dui)象(xiang)先後(hou)從(cong)極(ji)區(qu)魚(yu)類,昆(kun)蟲,轉(zhuan)移(yi)到植物材料上(shang)。

抗凍蛋白(bai)是(shi)生活在寒冷區(qu)域的生物(wu)經(jing)過(guo)長期自然(ran)選擇(ze)進(jin)化產生的壹類用(yong)於防止(zhi)生物體內(nei)結冰(bing)而導致生物體死亡的功能(neng)性(xing)蛋(dan)白(bai)質(zhi)。對(dui)於(yu)抗凍蛋白(bai)抗凍機制的研究有(you)助(zhu)於揭(jie)開(kai)冰(bing)晶(jing)成核、生長和冰(bing)晶(jing)形(xing)貌(mao)調(tiao)控的分子層面的機理。

抗凍蛋白(bai)生(sheng)長機制的模(mo)型

抗凍蛋白(bai)吸(xi)附在冰(bing)晶(jing)表(biao)面(mian),通(tong)過(guo)EAFC3效應抑制其(qi)生(sheng)長.機制的模(mo)型為:壹般晶(jing)體(ti)的生長垂直於(yu)晶(jing)體的表面(mian),假(jia)如(ru)雜(za)質(zhi)分子吸附於冰(bing)生(sheng)長通途(tu)的表面(mian),那(na)麽(me)需要(yao)在外加壹推動力(li)(冰(bing)點下(xia)降(jiang)),促使(shi)冰(bing)在雜質間生(sheng)長.由於(yu)曲率增大(da),使(shi)邊(bian)緣(yuan)的表面(mian)積(ji)也增(zeng)加.因表面(mian)張(zhang)力(li)的影響(xiang),增(zeng)加表(biao)面積將使(shi)體(ti)系(xi)的平衡(heng)狀(zhuang)態發生改變(bian),從(cong)而冰(bing)點降(jiang)低。通過(guo)對(dui)抗凍植物抗凍活性(xing)的研究,認為抗凍植物形成了壹種(zhong)特殊(shu)的控制胞(bao)外(wai)冰(bing)晶(jing)形(xing)成的機制,即(ji)抗凍蛋白(bai)和(he)冰(bing)核聚(ju)物質(zhi)的協同(tong)作(zuo)用(yong).在植物體內,熱(re)滯效(xiao)應並不明(ming)顯(xian),而冰(bing)重(zhong)結晶抑(yi)制效(xiao)應顯著(zhu).吸附(fu)抑制學(xue)說是(shi)否適應於植物有(you)待於進(jin)壹步(bu)的證實(shi).

原位變(bian)溫低場核磁(ci)共(gong)振系(xi)統(tong)用(yong)於(yu)抗凍蛋白(bai)分子動力學分析

原位變(bian)溫低場核磁(ci)共(gong)振系(xi)統(tong)是(shi)指(zhi)可(ke)以(yi)實(shi)現在線原位改變(bian)樣品溫度(du)，並在設(she)置(zhi)溫度(du)下對(dui)樣(yang)品進(jin)行原位測(ce)量的低場核磁(ci)共(gong)振系(xi)統(tong)。該系(xi)統可(ke)同(tong)時(shi)實(shi)現弛豫分析和(he)磁(ci)共(gong)振成像(xiang)功能(neng)。

傳(chuan)統的低場核磁(ci)共(gong)振系(xi)統(tong)是(shi)常溫測(ce)試系統(tong)，測試過程中樣(yang)品的溫度(du)保持與實(shi)驗室(shi)溫(wen)度(du)（環(huan)境(jing)溫(wen)度(du)）壹致，檢(jian)測(ce)到(dao)的數(shu)據(ju)與樣品在室溫下的特性(xing)相(xiang)關(guan)。而原位變(bian)溫低場核磁(ci)共(gong)振系(xi)統(tong)可(ke)對(dui)樣(yang)品進(jin)行程序控(kong)溫（高(gao)低溫），並(bing)進(jin)行原位檢(jian)測，可研究不同(tong)溫(wen)度(du)下樣(yang)品的特性(xing)。可(ke)對(dui)樣(yang)品進(jin)行冷凍過程、幹燥過程、蒸煮(zhu)過程、樣品冰(bing)點、食品變(bian)性過(guo)程等相(xiang)關(guan)研究。

原位變(bian)溫低場核磁(ci)共(gong)振系(xi)統(tong)是(shi)在常規(gui)低場核磁(ci)共(gong)振系(xi)統(tong)上(shang)加(jia)配(pei)了變(bian)溫探(tan)頭(tou)、控(kong)溫(wen)硬件以(yi)及(ji)控溫軟(ruan)件。系統(tong)樣機(ji)如(ru)下(xia)圖(tu)：