БЕЛКИ́ ХОЛОДО́ВОГО ШО́КА

БЕЛКИ́ ХОЛОДО́ВОГО ШО́КА, спе­циа­лизи­ро­ван­ные внут­ри­кле­точ­ные бел­ки, со­дер­жа­ние ко­то­рых воз­рас­та­ет при по­ни­же­нии темп-ры ок­ру­жаю­щей сре­ды. Ха­рак­тер­ны для бак­те­рий, во­до­рос­лей, выс­ших рас­те­ний и хо­лод­но­кров­ных жи­вот­ных (в т. ч. рыб). Наи­бо­лее изу­че­ны бел­ки, объ­е­ди­няе­мые в се­мей­ст­ва CSP (от англ. Cold Shock Proteins) бак­те­рий и зем­но­вод­ных, RBP (от англ. RNA-Binding Proteins – РНК-свя­зы­ваю­щие бел­ки) циа­но­бак­те­рий, и т. н. ан­ти­фриз­ные бел­ки рыб и на­се­ко­мых. Мо­ле­ку­ляр­ная мас­са бел­ков из се­мейств CSP и RBP 7000–8000. Они пре­пят­ст­ву­ют аг­ре­га­ции мо­ле­кул мат­рич­ной РНК при низ­ких темп-рах, об­лег­чая тем са­мым про­цесс син­те­за бел­ка – транс­ля­цию. Сре­ди ан­ти­фриз­ных бел­ков вы­де­ля­ют 4 клас­са, раз­ли­чаю­щие­ся по мо­ле­ку­ляр­ной мас­се (от 3000 до 33000) и осо­бен­но­стя­ми пер­вич­ной струк­ту­ры. Эти бел­ки пре­пят­ст­ву­ют об­ра­зо­ва­нию кри­стал­лов льда, пре­дот­вра­щая т. о. раз­ру­ше­ние кле­точ­ных струк­тур при про­мер­за­нии тка­ней. К чис­лу Б. х. ш. от­но­сят­ся так­же фер­мен­ты – де­са­ту­ра­зы жир­ных ки­с­лот, ко­то­рые обес­пе­чи­ва­ют об­ра­зо­ва­ние двой­ных свя­зей в жир­ных ки­сло­тах кле­точ­ных мем­бран, уве­ли­чи­вая их «те­кучесть» при низ­ких темп-рах. Син­тез боль­шин­ст­ва де­са­ту­раз бак­те­рий, рас­те­ний и жи­вот­ных ин­ду­ци­ру­ет­ся низ­ки­ми темп-ра­ми на уров­не транс­крип­ции. Ис­поль­зо­ва­ние ме­то­дов ге­не­тич. 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 темп-ры ок­ру­жаю­щей сре­ды, од­на­ко функ­ции боль­шин­ст­ва из них по­ка не ус­та­нов­ле­ны.