WINTER FLOUNDER ANTI

FREEZE PROTEIN

1WFB

Universidade Federal do ABC

Professor Dr. Rodrigo Cunha

Alunos: Henrique Lopes Karam

Paulo Henrique Lasmar Teles

PROTEINA EM EXIBIÇÃO

Introdução

• A chegada do inverno no Ártico é um grande problema

para os animais de lá. Aves se deslocam para o sul e

mamíferos hibernam em suas tocas.

• Porém, o problema é maior para os animais ectotérmicos.

Para enfrentar temperaturas abaixo de zero suas únicas

alternativas são procurar abrigos para evitar exposição a

temperaturas baixas ou depender de específicas adaptações

que permitem aos animais manter o estado líquido em seus

fluidos corporais.

Proteínas

Anticongelantes • Algumas espécies de peixes, plantas, anfíbios e insetos

evitam o congelamento por meio de proteínas anticongelantes (AFP).

• Essas proteinas sao capazes de diminuir o ponto de congelamento da água e controlam o tamanho dos cristais de gelo, evitando que os fluidos corporais do peixe congelem.

Proteinas Anticongelantes.

Formação do Cristal

de Gelo

• A água pura não congela espontaneamente a 0ºC. Neste

ponto, a água forma instáveis cristais de gelo, que se

desfazem com rapidez.

• Quando a água começa a resfriar mais, esses cristais

instáveis vão aumentando em número e tamanho até o

momento em que eles deixam de ser instáveis (torna-se um

processo expontâneo) e o gelo forma-se rapidamente.

• A água de oceanos polares possui temperatura média de –

1,8 graus Célcius.

Winter Flounder Anti

Freezing Protein

• O peixe solha de inverno, do ingles Winter Flounder, habita no Atlântico Norte. No período de inverno, sua defesa contra as temperaturas negativas da água é a proteina anticongelante 1wfb.

• A sequência de aminoácidos da proteína é formada por 37 aminoácidos, com maior abundancia de alanina (ALA), aproximadamente 70%, seguido de Treonina (TRH).

• A proteína apresenta também uma estrutura em α-hélice.

Peixe Solha (Winter Flounder).

1wfb.

Mecanismo

• A funcionalidade química da proteína, apesar dos esforços da comunidade científica, não é conhecida por completo. Porém é possivel enfatizar que a proteína age inibindo o crescimento catastrófico dos cristais de gelo.

• É formada uma curvatura na proteína onde se desenvolvem os cristais, dificultando a adição de moléculas de água nessa região convexa, o que provoca uma queda no ponto de congelamento da água, mas mantendo o ponto de fusão.

Moléculas de água interagindo

com a proteína.

Mecanismo

• Estudos mostraram que o grupo metil da treonina (TRH) tem grande importância na ligação da proteína com as moléculas de água, por meio de interações de van de Walls.

• O processo de ligação entre o gelo e a proteína acontece gradualmentente. Após a primera ligação, em cadeia começam outras moléculas a se ligar, como é mostrado na figura.

As faces da protína 1wfb. Tamanho do cristal controlado pela proteina.

Aplicações das

Proteínas

• Uma das principais aplicações da proteína anticongelante é a

aplicação do gene produtor de AFP em seres vivos como a

batata e o salmão. Estudos mostraram que após a

experiencia estes foram capazes de sobreviver à tamperaturas

mais baixas do que as suas ideais.

• Um outro estudo na Universidade de Ruhr-Bochum mostra

que as proteínas anticongelantes poderão ser capazes de

auxiliar no transplante de órgãos, uma vez que deste modo,

estes podem ser conservados a baixas temperaturas sem que

sofram o processo de congelamento.

Referências

http://www.ufrgs.br/lacvet/restrito/pdf/prot_anticongela.pdf

http://en.wikipedia.org/wiki/Antifreeze_protein

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0006349503748747

http://www.proteopedia.org/wiki/index.php/Image:1wfb.png

http://www.imtech.res.in/raghava/mhcbn/pdbag/1WFB.html

http://pdbwiki.org/wiki/1wfb

http://www.rcsb.org/pdb/101/motm.do?momID=120

http://www.dw.de/prote%C3%ADnas-anticongelantes-podem-auxiliar-

no-transplante-de-%C3%B3rg%C3%A3os/a-6062766