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海藻糖稳定蛋白质的保护机制

发布时间:2022-11-03   点击次数:104次
  海藻糖是一种天然的渗透调节物质,被认为是一种出色的蛋白质稳定剂,它能帮助酶在溶液中甚至是冻干状态下保持活性。
  
  为详细了解海藻糖的保护机制,我们研究了海藻糖在五种特征鲜明、物化性质不一的蛋白质溶液中的热稳定性。其中,RNaseA用作模型酶来分析在高温孵育时海藻糖在保存酶活性上的作用。
  
  溶液pH2.5时,2M海藻糖能使相变温度上升,RNase的Tm增加多达18℃,吉布斯自由能增加4.8kcal/mol。所有五种蛋白质海藻糖溶液的蛋白质变性热容(ΔCp)降低了。
  
  ΔG的增加和ΔCp的降低共同使稳定曲线(ΔGvs.T)上升并拓宽,指向了海藻糖稳定蛋白质的机制。我们还观察到了这几种蛋白质溶液热稳定性与表面张力直接的关联,Wyman连锁分析指出在1.5M浓度,4-7个海藻糖分子会在蛋白质变性时从蛋白质分子周围排除。
  
  我们还发现肽链长度决定了蛋白质在藻糖存在时的稳定性增加。pH依赖性数据显示,虽然蛋白质带点性质影响很大,海藻糖因其相比其他糖类在改善溶剂水的结构和特性更出色的表现,海藻糖仍能作为一种泛用的蛋白质结构稳定剂。
  
  根据平衡常数K评估蛋白质热变性曲线的热动力参数,用于N⇔D两态可逆转换,其中N代表蛋白质天然状态,D代表变性后状态。
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