# Chillen bij – 60 °C

Sommige kevers, zoals de Upis ceramboides, kunnen in poolgebieden een temperatuur van − 60°C overleven.
Dat hebben ze onder andere te danken aan twee mechanismen die bevriezing van het water in hun lichaam voorkomen.
Mechanisme 1: ijs-bindende eiwitten
Sommige poolkevers maken speciale eiwitten (AFP’s) aan.
De AFP-moleculen binden met waterstofbruggen aan kleine ijskristallen en voorkomen zo het uitgroeien tot grotere ijskristallen die cellen en/of organen zouden beschadigen.
Een goed gekarakteriseerde AFP van een kever is TmAFP (zie figuur 1). AFP’s van andere kevers lijken hierop: karakteristiek zijn de windingen van telkens 12 aminozuren.
De aminozuurvolgorde van iedere winding kan worden weergegeven met de codering TCTxSxxCxxAx.
In deze codering wordt elk aminozuur weergegeven met één letter (zie Binas-tabel 67H) en is een x gebruikt voor een willekeurig aminozuur.
In de zich vormende AFP worden tussen de SH groepen van opeenvolgende cysteïne-eenheden covalente bindingen gevormd, de zogeheten zwavelbruggen.
Deze reactie is een redoxreactie, die hieronder onvolledig is weergegeven.

Mechanisme 2: ijs-bindende suikers
Behalve de ijs-bindende eiwitten hebben de kevers een tweede beschermingsmechanisme.
Op de celmembranen van bepaalde cellen van de kevers bevinden zich moleculen van een polysacharide, waarin de monosachariden mannose (afgekort Man) en xylose (afgekort Xyl) elkaar afwisselen (zie figuur 2).
Deze moleculen verhinderen de vorming van ijskristallen tussen de cellen.
Bij het onderzoek werd de polysacharide onder invloed van een enzym bij pH = 7,5 volledig gehydrolyseerd.
De ontstane oplossing bleek het beschermende effect tegen bevriezing niet te bezitten.
In de oplossing die ontstond na de hydrolyse waren ook vrije vetzuren aanwezig.
Een onderzoeker vermoedde dat moleculen van de polysacharide veresterd zijn met één of meerdere moleculen van de vetzuren.
Hij stelde de volgende hypothese op: “Moleculen van de antivriesstof bevinden zich in de vloeistof buiten de cel.
Deze moleculen zijn verankerd in het celmembraan door de staarten van één of meerdere vetzuren.”
Hieronder staat een celmembraan schematisch weergegeven.