タンパク質の形状と安定性における非単調的な変化を誘導する深層エウテクティック溶媒における水分化

科学分野:

• 生化学と生体物理学
• 材料科学
• 化学工学

背景:

• 化学では不安定な生物分子の保存が不可欠です
• 生物分子の安定化には深層エウテクティック溶剤 (DES) が有望である.
• タンパク質の行動に対するDES水分化の影響は十分に研究されていない.

研究 の 目的:

• タンパク質の構造と安定性に対するDES水分化の影響を調査する.
• 水分化DESにおけるタンパク質の再侵入行動を調査する.
• タンパク質の再折りや機能回復を DESで理解する.

主な方法:

• 牛の血清アルブミン,リゾ酵素,免疫グロブリンGを,塩化コリン:グリセロールと塩化コリン:尿素DESで研究した.
• タンパク質の二次構造とアミノ酸環境を分析した.
• 評価されたタンパク質の形状,安定性,および熱変性 (半変性温度).

主要な成果:

• タンパク質は二次構造とアミノ酸環境のドーム状の移行で,水分化のレベルを超えて再侵入行動を示した.
• 牛の血清アルブミンの展開とオリゴメリゼーションは,低水分量 (< 10 wt % H2O) で発生した.
• 中間水分化により, ~36重 %のH2Oで完全な再折りで,ネイティブモノメール-ジメールの均衡が回復しました. 熱安定性は水分量が減少するにつれて増加した.

結論:

• DES水分はタンパク質の形状,安定性,再折りには大きく影響する.
• タンパク質の振る舞いを予測し制御するために,DES水分を定量化することが不可欠です.
• タンパク質の展開は再水分化によって機能が回復します