Белки холодового шока

БЕЛКИ ХОЛОДОВОГО ШОКА, специализированные внутриклеточные белки, содержание которых возрастает при понижении температуры окружающей среды. Характерны для бактерий, водорослей, высших растений и холоднокровных животных (в том числе рыб). Наиболее изучены белки, объединяемые в семейства CSP (от английского Cold Shock Proteins) бактерий и земноводных, RBP (от английского RNA-Binding Proteins - РНК-связывающие белки) цианобактерий, и так называемые антифризные белки рыб и насекомых. Молекулярная масса белков из семейств CSP и RBP 7000-8000. Они препятствуют агрегации молекул матричной РНК при низких температурах, облегчая тем самым процесс синтеза белка - трансляцию. Среди антифризных белков выделяют 4 класса, различающиеся по молекулярной массе (от 3000 до 33 000) и особенностями первичной структуры. Эти белки препятствуют образованию кристаллов льда, предотвращая, таким образом, разрушение клеточных структур при промерзании тканей. К числу белков холодового шока относятся также ферменты - десатуразы жирных кислот, которые обеспечивают образование двойных связей в жирных кислотах клеточных мембран, увеличивая их «текучесть» при низких температурах. Синтез большинства десатураз бактерий, растений и животных индуцируется низкими температурами на уровне транскрипции. Использование методов генетической инженерии позволяет направленно повышать количество и активность десатураз. Так, введение генов десатураз из цианобактерий в растения табака привело к значительному росту холодоустойчивости как самого растения, так и семян. У бактерий и растений описано более 200 генов, которые активируются при снижении температуры окружающей среды, однако функции большинства из них пока не установлены.

Лит.: Yamanaka К., Fang L., Inouye М. The CspA family in Escherichia coli: multiple gene duplication for stress adaptation // Molecular Microbiology. 1998. Vol. 27. № 2; Los D.А., Murata N. Structure and expression of fatty acid desaturases // Biochimics et Biophysica. Acta. 1998. Vol. 394. № 1; Davies Р. L., Baardsnes J., Kuiper М.J., Walker V.К. Structure and function of antifreeze proteins // Philosophical Transactions of The Royal Society: Biological Sciences. 2002. Vol. 357; Weber М. Н., Marahiel М.А. Bacterial cold shock responses // Science Progress. 2003. Vol. 86.