Barbara Soua de Paula e Renan Morais Furlaneto

1. Código PDB: 2MSI
Barbara Souza de Paula – RA: 11051711
Renan Morais Furlaneto – RA: 11114311

2. As proteínas anticongelantes (AFP) em geral são de
fundamental importância para peixes, insetos, plantas e
outros seres submetidos a condições extremas de baixa
temperatura. Além disso, fazem parte de um fenômeno
conhecido como convergência evolutiva, uma vez que
existem diversas AFP com função bastante semelhante.
Há também o uso destas proteínas para pesquisas na
área médica, como será descrito ulteriormente.
A AFP Type III é apenas uma das dezenas de outras AFP
existente, como as “ Plant AFP “ , “Insect AFP “ etc. As
Uma mutação da AFP Type III
proteínas anticongelantes geralmente diferem em
HPLC12 estrutura e origem, tendo pouca diferença em função.
Por isso há uma generalização de alguns fenômenos, por
mais que tratemos especificamente da AFP Type III.

3. Zoarces americanus (Ocean Pout), da família
Zorcidae, possui as AFP em seu sangue, o que lhe
garante a sobrevivência em águas com
temperaturas muito próximas de zero.
Zoarces americanus
O mapa ao lado mostra a distribuição do Ocean Pout, mais
abundantemente localizado no Noroeste Atlântico,
próximo ao Canadá. Os pontos amarelos indicam a
presença do peixe, enquanto que os pontos em preto
indicam ausência deste. O mapeamento foi feito pela
NEFSC spring Bottom Trawl Surveys.
Mapa de incidência do Ocean Pout

4. Formada por 66 aminoácidos, a AFP Type III possui uma
estrutura globular e compacta, sem nenhum tipo de
periodicidade.
Em sua estrutura, 9 filamentos-β são pareados para
formar 2 folhas antiparalelas de filamentos triplos e 1
folha antiparalela de filamentos duplos, com 2 folhas
triplas arranjadas como uma barrel- β ortogonal.
Tem sido sugerido que acima de uma concentração
crítica de proteína, a proteína anticongelante Tipo III
Type 3 Antifreeze Protein (AFP III) se auto forma para montar estruturas
semelhantes a micelas que podem desempenhar um
papel-chave na atividade anti-congelante.

5. As AFP impedem a formação de cristais de
gelo(fenômeno conhecido como ice-
binding). Na estrutura da proteína a região
que impede a cristalização do gelo é
preenchida com filas moléculas de água.
Essa fila de moléculas são espaçadas de
forma similar aos dos cristais de gelo. Ou
seja, as AFP conseguem “ encaixar “ nos
pequenos cristais de gelo em formação,
Representação gráfica do fenômeno ice-binding impedindo o crescimento dos mesmos.
Na imagem ao lado, temos a representação
da AFP com suas porções. Em verde claro, a
parte mais periférica da proteína , é
representada a porção hidrofóbica. Os
resíduos centrais, em vermelho, amarelo
azul etc, constituem a porção responsável
pelo fenômeno ice-binding.
Uma AFP e suas porções

6. A primeira grande descoberta dos zoologistas ao se
depararem com os “peixes-gelo”, espécie encontrada na
região gélida da Antártica, foi a ausência de
hemoglobina, substância essencial para a sobrevivência
de todos os vertebrados, e de hemácias.
Os estudos mostraram também que tal espécie só
sobrevivia em temperaturas tão baixas (em torno de -
1,9°C) devido à presença de uma proteína conhecida
como “glicoproteinas anticongelantes”.
Essas proteínas têm uma estrutura incomum,
composta por motivos repetidos que permitem sua
ligação aos cristais de gelo e bloqueio do seu
crescimento, diminuindo assim a temperatura mínima
para o crescimento desses cristais para cerca de -
2,2oC. abaixo da temperatura mínima do oceano
antártico e, por volta, de um grau a menos do que o O canictiídeo conhecido como
Peixe-gelo
ponto de congelamento do plasma de peixes que não
produzem este tipo de anticongelante.

7. Vê-se um grande potencial no uso de proteínas
anticongelantes para preservar órgãos de transplante por
mais tempo.
Quando um órgão é disponibilizado para transplante,
começa então uma corrida contra o tempo para
encontrar um receptor que não esteja muito longe. Um
coração envolto por gelo e soluções conservantes, por
exemplo, só sobrevive cerca de 5 horas fora do corpo
humano. Portanto, se um receptor de transplante não é
encontrado a tempo ou vive distante demais, o órgão não
pode ser utilizado.
Acredita-se que as proteínas poderiam ser utilizadas Antifreeze protein inserida no gelo
para um armazenamento a temperaturas mais frias, sem
congelar os órgãos – o que pode prejudicar o tecido dos
mesmos.

8. Structure-function relationship in the globular type I11 antifreeze protein:Identification
of a cluster of surface residues required for binding to ice, Heman Chao, Frank D.
Sonnichsen, Carl I. Deluca ,Brian D. Sykes,Peter L. Davies,1994
Structure of type III antifreeze protein at 277 K, Q.Ye, E.Leinala and Z.Jia,1998
http://pout.cwru.edu/~frank/type3.html, acesso em 13/11/2012
Contribution of hydrophobic residues to ice binding by fishtype III antifreezeprotein, Jason
Baardsnes, Peter L. Davies,2002
http://en.wikipedia.org/wiki/Beta_strand, acesso em 14/11/2012
http://evolucionismo.org/profiles/blogs/a-evolucao-dos-peixes-do-gelo-channichthyidae-
uma-historia-molecu, acesso em 14/11/2012

9. http://www.nsf.gov/pubs/1996/nstc96rp/sb3.htm, acesso em 14/11/2012
http://noticias.terra.com.br/ciencia/noticias/0,,OI4220838-EI8145,00-
Anticongelante+e+segredo+de+animais+que+sobrevivem+ao+frio.html, acesso em
13/11/2012
http://www.nature.com/pj/journal/v44/n7/fig_tab/pj201213f3.html#figure-title, acesso
em 13/11/2012
http://www.unicamania.com/cidade/index.php?view=article&catid=96%3Atecnologia&id
=412%3Aproteinas-anticongelantes-podem-auxiliar-no-transplante-de-
orgaos&format=pdf&option=com_content&Itemid=78&lang=pt, acesso em 13/11/2012
Molecule of the month: antifreeze proteins, RCSB Protein Data Bank