Белок-антифриз у пауков имеет особенную β-соленоидную структуру, благодаря которой он не дает замерзнуть жидкости, схватываясь с образующимися льдинками.
Пауки против мороза: они вырабатывают собственный антифриз и сохраняют активность зимой
Думаете, все пауки зимой спят? Оказалось, что нет. Например, пауки рода Clubiona, чтобы не замерзнуть, научились вырабатывать собственный антифриз и поэтому продолжают охоту даже в лютые морозы.
febs.onlinelibrary.wiley.com
Такие же соединения есть в клетках полярных рыб. Только у пауков он имеет более усовершенствованный вид.
Для детального изучения паучьего антифриза канадские исследователи изучили 43 особи и выяснили, что «незамерзайка», которую вырабатывает их тело, на 4°C снижает температуру, при которой вода начинает превращаться в лед. При этом даже если сильно разбавить это вещество, оно все равно работает и также препятствует образованию кристалликов льда.
Перспектива использования
Еще более тщательное изучение «волшебного» белка пауков показало, что в нем дополнительно есть гликозилированные части – углеводы, усиливающие его и без того активное действие при особо низких температурах. Причем именно такой состав антифриза характерен только для рода Clubiona, у других насекомых и членистоногих его не находили.
Впрочем, Clubiona – не единственный род пауков, у которых был обнаружен антифриз. У некоторых видов, обитающих на Аляске и в Андах, есть подобные соединения, которые позволяют им не впадать в спячку, замедляя метаболические процессы, а сохранять активность. Но формула этого антифриза уже другая.
Понимание того, как «незамерзайка» работает в клетках пауков, не только объясняет причины их активности зимой, но и может стать толчком к развитию новых технологий. Например, можно создать аналоги этого белка и использовать их в сельском хозяйстве, чтобы защитить растения от замерзания; в пищевой промышленности для увеличения срока годности продукции и в медицине – при криоконсервации тканей и клеток.