蛋白质水合水的结构和缓慢动态与冷保存DMSO和冷却后的三醇

科学领域:

• 生物物理学的生物物理.
• 物理化学 物理化学
• 计算生物学 计算生物学

背景情况:

• 蛋白质水化水的动态对于蛋白质的功能至关重要.
• 已知像三糖和二甲基硫氧化物 (DMSO) 这样的稳定剂会影响蛋白质的稳定性和水的特性.
• 了解蛋白质,水和稳定剂之间的相互作用是控制生物过程的关键.

研究的目的:

• 研究三糖和DMSO对蛋白质水合水的结构和动态特性的影响.
• 分析这些添加剂对水放松动态和交叉温度的影响.
• 探索蛋白质和水解水动态之间的相关性.

主要方法:

• 含有酶蛋白的水溶液的分子动力学模拟.
• 在蛋白质的水化层中分析水分子的结构和动态特性.
• 研究键网络和放松动态 (α-放松和长时间放松).

主要成果:

• 三醇显著改变了水合水的键网络.
• 缓慢的,长时间的放松过程在补水水变得在低温下占主导地位,特别是与trehalose.
• 与散装水相比,三和DMSO都将交叉温度 (模式合理论和脆弱到强) 转移到更高的值.
• 观察到强到强的交叉,并添加三醇恢复其原始位置.
• 蛋白质动态过渡温度与水合水的强到强交叉相关.

结论:

• 三醇和DMSO对蛋白质水化水的动态有不同的影响.
• 观察到的放松过程和交叉现象为水结构和蛋白质附近的动态提供了洞察力.
• 蛋白质运动和水化水动力学之间存在一种合,受稳定添加剂的影响.