在深层水分溶剂中的水化诱导蛋白质的形状和稳定性的非单调变化
Adrian Sanchez-Fernandez1,2, Medina Basic2, Jenny Xiang2
1Centro Singular de Investigación en Química Biolóxica e Materiais Moleculares (CIQUS), Universidade de Santiago de Compostela, Rúa de Jenaro de la Fuente, s/n, Santiago de Compostela 15705, Spain.
深层溶解剂 (DES) 可以保存生物分子,但水化会影响蛋白质结构. 在DES中蛋白质折叠表现出与水合的重新进入行为,在低水含量和高水含量时展开,并在中间水平重新折叠.
科学领域:
- 生物化学和生物物理
- 材料科学
- 化学工程
背景情况:
- 在化学中保存不稳定的生物分子至关重要.
- 深度溶解剂 (DES) 对生物分子稳定具有前景.
- 缺乏对蛋白质行为的研究.
研究的目的:
- 研究DES水合对蛋白质结构和稳定性的影响.
- 探索水合DES中的蛋白质的重新进入行为.
- 了解DES中的蛋白质重新折叠和功能恢复.
主要方法:
- 在化胆:糖和胆:尿素DES中研究牛血清白蛋白,酶和免疫球蛋白G.
- 分析了蛋白质的二次结构和氨基酸环境.
- 评估蛋白质构成,稳定性和热变性 (半变性温度).
主要成果:
- 在二次结构和氨基酸环境中,蛋白质表现出具有圆顶形的转变行为.
- 在低含水量 (< 10% H2O) 的情况下,牛血清白蛋白的解和寡合化发生.
- 中间水化允许重新折叠和恢复原生单体二元平衡,在~36%的H2O下完全重新折叠. 随着水分的减少,热稳定性增加.
结论:
- 化对蛋白质的构成,稳定性和重新折叠有很大的影响.
- 量化DES水分对于预测和控制蛋白质行为至关重要.
- 在DES中展开的蛋白质可以在补水后可逆,恢复功能.
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