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.