Возможно, что инактивация термочувствительных ферментов наряду с термолабильиостью синтеза белковых молекул действительно представляет собой наиболее широко распространенный в природе путь ограничения максимальной температуры роста у психрофильных организмов.
Однако вопреки традиции уделять основное внимание поведению и инактивации ферментов психрофилов при высоких температурах, мы начнем рассматривать особенности ферментов психрофилов с их способности активно функционировать при низких температурах, что мы считаем наиболее специфичным для психрофилии, как биологического явления.
Рис. 24. Действие температуры на скорость роста штамма дикого типа Micrococcus cryopliitus (1) и его мезофнльного мутанта TMR9 (2) (Malcolm, НШ с) На оси абсцисс: верхняя шкала — температура, 0 С, нижняя — 1/Т(°К) XI0; на оси ординат — удельная скорость роста К (XI0)
Облигатные психрофилы не могут не быть психрофилами, в частности потому, что для действия ферментов, участвующих в синтезе белка, необходимы только низкие температуры. Эта мысль (Рубан, 1972а) может быть проиллюстрирована примером получения термостабильных мутантов у облигатного психрофила Micrococcus cryophilus штамм 68, отличающихся от исходной формы, по-видимому, только термоетабильностыо двух тРНК- синтетаз. Эти ферменты приобрели устойчивость к нагреванию, но частично утратили активность при охлаждении. Так, если скорости активации и связывания глутаминовой кислоты и пролина с соответствующими тРНК при 20° у организма дикого типа и мутанта равны, то при 10° эти процессы ферментами мутантов осуществляются со скоростью, составляющей только 2/3 от скорости катализа ферментами дикого типа. Параллельно при температурах ниже 20° падает и скорость роста мутанта (Malcolm, 1969с; рис. 24).
Рассмотренная особенность ферментов психрофилов позволяет организмам в какой-то степени компенсировать естественное снижение скоростей метаболических реакций при низких температурах. Возможно, она имеет даже большее значение, чем образование более высоких концентраций ферментов, лимитирующих их скорость (см, главу 4). Как заметил Ингрэхэм (Ingraham, 1962а), если при 8° психрофил растет в 100 раз быстрее, чем мезофил, то вряд ли он содержит в 100 раз больше ферментов.