Первая гипотеза о существовании белков-антифризов была сформулирована в работе Пера Шоландера из Института океанографии Скриппса (Freezing resistance in some northern fishes. Biol. Bull. Woods Hole, Mass., 1962). Им и его сотрудниками в крови скорпен и трески у побережья Лабрадора было отмечено «возникновение небольших степеней переохлаждения и присутствие в крови органических соединений антифриза», но идентифицировать его тогда не удалось. Более того, считалось, что оно относится «к небелковой азотной фракции. Нет никаких доказательств того, что это аминокислота, амин или оксид амина». Другой кандидат на роль природного антифриза тоже не был тогда идентифицирован: «По-видимому, он не содержит ни азота, ни фосфора, не является глицерином или родственным спиртом и, вероятно, не является восстанавливающим или невосстанавливающим сахаром, альдегидом или кетоном, карбоновой кислотой (липидной или другой), сложным эфиром или ароматическим соединением».
Тем не менее начало было положено, и к началу 1970-х годов белки-антифризы были обнаружены в крови рыб, обитающих в арктических и антарктических водах, где температура падает до -2°С. Состав этих белков отличается в зависимости от организмов, но сходен тем, что все белки-антифризы богаты остатками треонина и серина, которые формируют поверхность, способную связываться с поверхностью льда.
В ранних работах предполагалось, что белки-антифризы, или лед-связывающие белки, снижают температуру замерзания жидкостей организма на несколько градусов. Позднее стала преобладать точка зрения о том, что белки-антифризы спасают клетки от повреждений кристаллами льда, поскольку связываются с кристаллами льда и предотвращают их рост или влияют на форму кристаллов льда при повторяющихся циклах замерзания–оттаивания. (DeVries A.L. (1974) Survival at freezing temperatures. Biochem. Biophys. Perspect. Mar. Biol., 289–330).
С тех пор в большинстве работ критерием функциональной активности белков-антифризов является так называемый температурный гистерезис. Немного неудачный с точки зрения физика термин, которым назвали разницу между температурами сосуществования льда и воды в присутствии белка-антифриза и без него. Важно не путать температуру замерзания воды (температура в момент возникновения зародыша льда) и температуру сосуществования льда и воды (температура смеси).
В последнее время появляются работы, в которых белки-антифризы успешно используют при криоконсервации клеток и органов, предназначенных для трансплантации. Присутствие белков-антифризов безвредно, при их использовании увеличивается выживаемость клеток, уменьшается вероятность аномального развития клеток после криоконсервации. ((Ekpo MD, et al. (2022) Antifreeze Proteins: Novel Applications and Navigation towards Their Clinical Application in Cryobanking. Int J Mol Sci. 23(5):2639.)
Привлекают белки-антифризы и производителей замороженных полуфабрикатов, в первую очередь биологической совместимостью, в отличие от традиционных синтетических антифризов, применяющихся, например, для защиты двигателей автомобилей. Правда, на этом пути использования белков-антифризов маячит уже ставшее традиционным для народа опасение ГМО.