When Are Antifreeze Proteins in Solution Essential for Ice Growth Inhibition?
Notice bibliographique
Résumé
Antifreeze proteins (AFPs) are a widespread class of proteins that bind to ice and facilitate the survival of organisms under freezing conditions. AFPs have enormous potential in applications that require control over ice growth. However, the nature of the binding interaction between AFPs and ice remains the subject of debate. Using a microfluidics system developed in-house we previously showed that hyperactive AFP from the Tenebrio molitor beetle, TmAFP, remains bound to an ice crystal surface after exchanging the solution surrounding the ice crystal to an AFP-free solution. Furthermore, these surface-adsorbed TmAFP molecules sufficed to prevent ice growth. These experiments provided compelling evidence for the irreversible binding of hyperactive AFPs to ice. Here, we tested a moderately active type III AFP (AFPIII) from a fish in a similar microfluidics system. We found, in solution exchange experiments that the AFPIIIs were also irreversibly bound to the ice crystals. However, some crystals displayed "burst" growth during the solution exchange. AFPIII, like other moderately active fish AFPs, is unable to bind to the basal plane of an ice crystal. We showed that although moderate AFPs bound to ice irreversibly, moderate AFPs in solution were needed to inhibit ice growth from the bipyramidal crystal tips. Instead of binding to the basal plane, these AFPs minimized the basal face size by stabilizing other crystal planes that converge to form the crystal tips. Furthermore, when access of solution to the basal plane was physically blocked by the microfluidics device walls, we observed enhancement of the antifreeze activity. These findings provide direct evidence that the weak point of ice growth inhibition by fish AFPs is the basal plane, whereas insect AFPs, which can bind to the basal plane, are able to inhibit its growth and thereby increase antifreeze activity.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».