| Summary: | Una proteina in grado di legare i cristalli di ghiaccio è definita proteina legante il ghiaccio o IBP acronimo dall’inglese ice-binding protein. Le IBP grazie alla loro capacità di abbassare il punto di congelamento dell’acqua, aumentando il gap di isteresi termica (TH). Questo intervallo è definito come la differenza tra il punto di fusione e di congelamento dell’acqua. La seconda attività delle IBP è l’inibizione della ricristallizzazione del ghiaccio (ice recrystallization inhibition, IRI). Infatti, queste proteine stabilizzano i piccoli cristalli di ghiaccio impedendo la formazione di cristalli di ghiaccio di grosse dimensioni che sono dannosi per le cellule. Le IBP sono state identificate in numerosi organismi tra cui pesci, insetti, batteri, alghe e lieviti. Queste proteine rappresentano un esempio di evoluzione convergente, infatti tutte le IBP condividono lo stesso meccanismo di legame con il ghiaccio nonostante una sorprendente diversità strutturale e funzionale. Questo lavoro di tesi è focalizzato sulla caratterizzazione funzionale e strutturale di EfcIBP, una IBP batterica identificata da analisi di metagenomica effettuate sul ciliato Antartico Euplotes focardii e sul consorzio batterico ad esso associato. La struttura 3D di EfcIBP è stata risolta mediante cristallografia ai raggi X e consiste in un β-solenoide con un α-elica parallela all’asse principale della proteina. L’analisi strutturale ha permesso di identificare tre diverse facce del solenoide denominate A, B e C. Simulazioni di docking suggeriscono che EfcIBP è in grado di legare i cristalli di ghiaccio tramite le facce B e C del solenoide. Questa ipotesi è stata verificata attraverso la progettazione razionale di 6 varianti che sono state prodotte e saggiate per la loro attività. In generale, questi risultati indicano che EfcIBP è in grado di legare i cristalli di ghiaccio attraverso le facce B e C del solenoide. Questa peculiarità strutturale si riflette in un’insolita combinazione di attività di IRI e TH. Infatti, EfcIBP presenta una ...
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