КАЛОРИМЕТРИЧЕСКОЕ И ИК-СПЕКТРОСКОПИЧЕСКОЕ ИЗУЧЕНИЕ СОСТОЯНИЯ СУХОГО БЕЛКА, СУСПЕНДИРОВАННОГО В БЕЗВОДНЫХ ОРГАНИЧЕСКИХ СРЕДАХ

Сироткин В. А., Захарычев Д. В., Зинатуллин А. Н., Соломонов Б. Н.
Казанский Госуниверситет, химический факультет, 420008 Казань; *Институт биохимии и биофизики Казанского научного центра РАН, 420503 Казань
В настоящей работе методом изотермической калориметрии при 298К определены энтальпии образования гетерогенных систем "сухой белок + безводный органический растворитель" в серии протоноакцепторных сред и алифатических спиртов. Кроме того, методом ДСК в этих же органических средах исследована термическая стабильность белковых суспензий. Полученные данные сопоставлены с результатами параллельных ИК-спектроскопических измерений состояния вторичной структуры белка в этих же условиях. В качестве модельного белка использован сывороточный альбумин человека. ИК-спектроскопические и калориметрические данные свидетельствуют, что состояние сухого белка в безводных органических средах при 25оС определяют, главным образом, два фактора: термодинамическая гидрофильность и протонодонорная способность среды. В гидрофобных и умеренно гидрофильных средах состояние вторичной структуры белка не отличается от ее исходного состояния в сухом белке, а энтальпии внесения сухого белкового препарата в эти растворители близки нулю. Увеличение гидрофильности среды выше определенного уровня и наличие в молекуле растворителя подвижных протонов приводит к нарушению исходной вторичной структуры сухого белка и набуханию белкового препарата растворителем и сопровождается экзотермическим тепловым эффектом. В ряде органических сред экзотермические процессы инициируются лишь при нагревании. На основании ИК-спектроскопических измерений дана структурная интерпретация регистрируемых на ДСК-термограммах экзотермических эффектов.