Cyfroteka.pl

klikaj i czytaj online

Cyfro
Czytomierz
00118 006753 14065368 na godz. na dobę w sumie
Mikrokalorymetryczne badania przemian konformacyjnych albuminy poddanej działaniu wybranych czynników fizykochemicznych - ebook/pdf
Mikrokalorymetryczne badania przemian konformacyjnych albuminy poddanej działaniu wybranych czynników fizykochemicznych - ebook/pdf
Autor: Liczba stron: 144
Wydawca: Uniwersytet Śląski Język publikacji: polski
ISBN: 978-8-3801-2866-8 Data wydania:
Lektor:
Kategoria: ebooki >> popularnonaukowe >> matematyka, fizyka, astronomia
Porównaj ceny (książka, ebook (-20%), audiobook).
W pracy przedstawiono i przedyskutowano wyniki badań przemian strukturalnych surowiczej albuminy ludzkiej i wołowej, przebiegających pod wpływem kontrolowanego wzrostu temperatury w roztworach wodnych. Zastosowanie wysokiej jakości czułego mikrokalorymetru pozwoliło prześledzić subtelne zmiany zachodzące w białku pod wpływem takich czynników środowiskowych, jak radiowe (RF) i ultrafioletowe (UV) promieniowanie elektromagnetyczne. Udokumentowano występowanie różnic w przebiegu termicznego rozfałdowania albuminy wolnej i zawierającej kwasy tłuszczowe, reakcji obydwu form białka na promieniowanie UV oraz w wiązaniu denaturantów (etanolu). Połączenie danych kalorymetrycznych z odpowiednim modelem matematycznym pozwoliło scharakteryzować założony proces termicznej denaturacji trójdomenowego białka, jakim jest albumina.
Znajdź podobne książki Ostatnio czytane w tej kategorii

Darmowy fragment publikacji:

Cena 15 zł Anna Michnik badania Mikrokalorymetryczne przemian poddanej czynników konformacyjnych dział aniu wybranych fizykochemicznych albuminy A n n a M c h n k i i Mikrokalorymetryczne badania przemian konformacyjnych albuminy... ISSN 0208-6336 ISBN 978-83-8012-866-8 Wydawnictwo Uniwersytetu Śląskiego Katowice 2009 Mikrokalorymetryczne badania przemian konformacyjnych albuminy poddanej działaniu wybranych czynników fizykochemicznych NR 2681 Anna Michnik Mikrokalorymetryczne badania przemian konformacyjnych albuminy poddanej działaniu wybranych czynników fizykochemicznych Wydawnictwo Uniwersytetu Śląskiego Katowice 2009 Redaktor serii: Fizyka WładysłaW Borgieł Recenzenci anna sułkoWska, LiLianna Trynda-Lemiesz Spis treści Wprowadzenie . . . . . . . . . . 1. Białka: konformacja, pojemność cieplna . . . 1.1. Stan konformacyjny białka . 1.2. Pojemność cieplna białek . . . . . 2. Albumina — struktura i funkcje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3. Badania DSC białek . . . 3.1. Termiczne rozfałdowanie białka . 3.2. Aspekty kinetyczne w procesie denaturacji białek — model Lumry— . Eyringa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4. Analiza dekonwolucyjna krzywych DSC . . . 4.1. Podstawy analizy dekonwolucyjnej 4.2. Przejścia niezależne . . . . 4.2.1. Model niezależnych przejść dwustanowych, uwzględniający efek- . 4.2.2. Model niezależnych przejść dwustanowych, z wykluczeniem efek- . . . . . . 4.3. Przejścia sekwencyjne . 4.4. Pojedyncze przejście dwustanowe z dysocjacją podjednostek . . 4.2.3. Model niezależnych przejść niedwustanowych . tów ∆Cp. ty ∆Cp . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5. Proces termicznej denaturacji albuminy w roztworach wodnych . . 5.1. Charakterystyka DSC termicznej przemiany pomiędzy stanem natywnym . i zdenaturowanym albuminy. . . . . . . . . . . . . . 7 13 13 15 20 24 24 31 35 35 37 39 40 40 41 42 44 44 5 . i wołowej 5.2. Specyfika termicznych przemian konformacyjnych albuminy ludzkiej . 5.3. Wpływ obecności kwasów tłuszczowych na charakter termicznego roz- . . . 5.4. Analiza dekonwolucyjna krzywych DSC albuminy . fałdowania albuminy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6. Termiczna denaturacja albuminy surowicy w roztworach wodnych mody- fikowanych wybranymi czynnikami chemicznymi . . . 6.1. Przemiany BSA w roztworach o pH w zakresie 3,5—7,0 . . 6.2. Proces termicznej denaturacji HSA i HSAf w roztworach wodnych eta- . nolu . . 6.2.1. Białka w roztworach wodno-alkoholowych . 6.2.2. Proces termicznej denaturacji HSA i HSAf w obecności etanolu . 6.2.3. Wiązanie etanolu do albuminy . . 6.2.4. Analiza dekonwolucyjna krzywych DSC albuminy w roztworach . etanol-woda . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7. Skutki ekspozycji roztworów wodnych albuminy na wybrane zakresy pro- mieniowania elektromagnetycznego . 7.1. Wpływ promieniowania o częstości radiowej na trwałość konformacji . 7.2. Konformacyjna reorganizacja albuminy pod wpływem promieniowania . albuminy wołowej. UV . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 52 54 63 63 71 71 73 75 79 84 84 92 Podsumowanie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105 . . . . . . . . . . Dodatek . . . . D I. Wiązanie kwasów tłuszczowych do albuminy D II. Siły stabilizujące strukturę białka . . . D III. Wpływ środowiska na konformacyjną stabilność makromolekuły białka . . D IV. Pomiary kalorymetryczne i spektrofotometryczne . D V. Analiza statystyczna wyników . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Literatura . . Summary . . Zusammenfassung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 109 109 111 114 119 120 121 139 141 Wprowadzenie Inspiracją do badań przemian konformacyjnych białek zachodzących pod wpływem czynników fizykochemicznych jest wiele niewyjaśnionych w pełni kwestii dotyczących zależności pomiędzy zmianą natywnej struktury białek w wyniku oddziaływania ze środowiskiem a skutkami, jakie te modyfikacje niosą dla organizmów żywych. Narażenie środowiskowe jest zazwyczaj naraże- niem mieszanym na wiele czynników o różnych stężeniach bądź natężeniach. Efekt końcowy jednoczesnego działania wielu czynników zależy od interakcji między nimi, a w przypadku organizmów żywych także od ich indywidualnych reakcji i odpowiedzi na bodźce środowiskowe. Prowadzenie badań in vitro, mających na celu poznanie wpływu każdego z czynników oddzielnie lub ich ograniczonej kombinacji nie na obiekty żywe, lecz na ich wyodrębnione skład- niki, nie jest w stanie zastąpić badań in vivo. Jedną z wielu przyczyn jest trud- ność wiernego odtworzenia warunków fizjologicznych, na przykład tzw. za- tłoczenia molekularnego panującego w komórce, od którego w bardzo istotny sposób uzależnione są konformacje makromolekuł, aktywność enzymów i szyb- kość reakcji biochemicznych (MINTON, 2001, 2005; ELLIS, 2001; CHEBOTAREVA et al., 2004). Na obecnym etapie wiedzy selektywne badania modelowe, mimo określonych założeń upraszczających, nadal wnoszą istotny wkład w poznanie i zrozumienie zjawisk fizycznych leżących u podłoża procesów, wywołujących określone skutki w danych warunkach środowiskowych. Białka, podstawowe składniki każdej komórki, biorą udział w licznych pro- cesach fizjologicznych: przenoszeniu i magazynowaniu różnych substancji, utle- nianiu tkankowym, krzepnięciu krwi, procesach odpornościowych, procesach widzenia, przewodzeniu bodźców nerwowych, skurczu mięśni, dostarczaniu energii, regulacji procesów metabolicznych — stężenia jonów, ciśnienia osmo- tycznego. Wszystkie te funkcje wypełniają one dzięki odwracalnym zmianom specyficznej struktury przestrzennej każdego z nich. 7 Zdobycie wszechstronnych informacji na temat trwałości struktur białko- wych jest ważne w aspekcie współczesnych badań farmaceutycznych. W ostat- nich latach powstaje wiele nowych leków na bazie białek, przy czym najwięk- szym problemem jest zwykle mała trwałość tych farmaceutyków. Dodatkowo procesy technologiczne prowadzące do ostatecznej formy bezpiecznego i sku- tecznego (aktywnego) preparatu, składają się z procedur, które mogą modyfiko- wać białko w niepożądany sposób. Wyjściowy materiał poddawany jest np. działaniu promieniowania jonizującego, UV (254 nm) czy termicznej steryliza- cji w celu zniszczenia bakterii i wirusów. Te działania nie pozostają prawdopo- dobnie bez wpływu na strukturę i właściwości makromolekuł. się do zaburzeń jej przyczynia Albumina jest to białko surowicy krwi, które obficie występuje w organi- zmach ssaków. Pomimo tego że zarówno struktura, jak i podstawowe funkcje al- buminy zostały stosunkowo dobrze poznane, nie przestaje ona być obiektem wszechstronnych badań naukowych. Wybrane, zdaniem autorki ważne w kon- tekście pracy, informacje na temat tego białka przedstawiono w rozdziale 2. Po- znanie wpływu różnych czynników fizykochemicznych na właściwości albumi- ny funkcji. Termiczne charakterystyki albuminy dostarczają cennych wskazówek w kontekście jej za- stosowań praktycznych, np. w laserowym zespalaniu tkanek (BLEUSTEIN et al., 2000 a, b), metodzie alternatywnej do zszywania chirurgicznego. Albuminy używa się jako „lutu” w celu poprawy konsystencji i zwiększenia wytrzy- małości blizny. Termiczna pasteryzacja roztworów albuminy poprzedza ich za- stosowania kliniczne (przeprowadza się ją ze względu na możliwość obecności wirusów, np. HIV, opryszczki, zapalenia wątroby). zrozumienia Badania termicznej denaturacji albuminy dostarczają ważnych informacji na temat wewnątrz- i międzydomenowych oddziaływań istotnych dla stabilizacji aktywnej formy białka. Zachowanie się albuminy pod wpływem temperatury badano różnymi metodami, a najczęściej techniką dichroizmu kołowego (CD) (TAKEDA et al., 1989; ARAKAWA et al., 2000; WATANABE et al., 2001; KRAGH-HANSEN et al., 2005) i różnicowej kalorymetrii skaningowej (DSC) (ANRAKU et al., 2007; BARONE et al., 1995; FARRUGGIA, PICÓ, 1999; GIANCOLA et al., 1997; MICHNIK, 2003; ROSS, SHRAKE, 1988; TIKTOPULO et al., 1985; YAMASAKI et al., 1990, 1991, 1992). Nowoczesna aparatura pozwala na badanie zmian zachodzących w struk- turze białek na poziomie molekularnym. Uchwycenie tych zmian i powiązanie ich z funkcjami białek wzbogaca wiedzę dotyczącą prawidłowości funkcjo- nowania naszych organizmów, a także podłoża niektórych chorób. Zaburzenia konformacyjne białek leżą u podstaw takich chorób układu pozapiramidowego jak: choroba Parkinsona, otępienie, z ciałami Lewy’ego (ang. Dementia with Lewy bodies — DLB), postępujące porażenie nadjądrowe. Nieprawidłowa struktura białek ma także związek z chorobą Alzheimera i chorobą prionową BSE. 8 Relacje między strukturą a funkcją białek zależą silnie od oddziaływań z rozpuszczalnikiem. Problem ten jest szeroko badany od wielu lat i mimo to wciąż żywo dyskutowany. Ponieważ większość białek funkcjonuje w roztworach wodnych, znaczenie wody i zrozumienie różnych aspektów oddziaływań w śro- dowisku wodnym jest szczególnie ważne. Aktywność białka oraz jego konfor- macyjna elastyczność są w dużym stopniu uwarunkowane obecnością wody. Struktura natywnych białek jest określona przez równowagę wewnątrz- i mię- dzymolekularnych oddziaływań pomiędzy różnymi resztami aminokwasowymi oraz tymi resztami i molekułami wody otaczającymi białka. Ta równowaga określa tendencję poszczególnych reszt aminokwasowych do preferowania wnę- trza lub powierzchni białka. Może być zmieniona np. przez denaturanty czy sta- bilizatory obecne w roztworze, jak również przez zmiany temperatury, ciśnie- nia, pH czy siły jonowej. Ogólna struktura białek jest wtedy osłabiana lub wzmacniana, zależnie od właściwości molekuł. Badanie tych zmian dostarcza wartościowej informacji na temat roli rozpuszczalnika w utrzymaniu konforma- cji natywnego białka. Krótkie omówienie oddziaływań istotnych dla stabilizacji struktury białka oraz czynników modyfikujących ją zawarto w rozdziałach D II i D III Dodatku. Od dawna bada się wpływ podstawowych czynników fizycznych: temperatu- ry i ciśnienia, na trwałość struktur białkowych. Paradoksalnie, śledzenie procesu denaturacji, a więc niszczenia struktury białka, pozwala lepiej poznać i zrozu- mieć oddziaływania kluczowe w procesie fałdowania białka do specyficznej dla niego konformacji oraz istotne dla stabilizacji tej struktury. Większość zagad- nień dyskutowanych w tej pracy skupia się wokół termicznej denaturacji białek, a pewne aspekty denaturacji ciśnieniowej przedyskutowano w rozdziale D III Dodatku. Konformacja białka może być również zmieniana pod wpływem innych jonizującego promieniowania gamma (SZWEDA- czynników fizycznych, np. -LEWANDOWSKA et al., 1976; FESSAS et al., 1998; LEE et al., 2000; LEE, SONG, 2002; CHO, SONG, 2000; CIEŚLA et al., 2000). Autorzy niektórych prac zwracają uwagę, że także podczas badań krystalograficznych struktury białek promienia- mi X ulega ona zmianie, co powoduje różnice pomiędzy strukturami: natywną i stwierdzoną na podstawie eksperymentu dyfrakcyjnego (NAVE, 1995; CARUGO, CARUGO, 2005). Wyniki badań mikrokalorymetrycznych prezentowane w tej pracy wykazały, że także promieniowanie elektromagnetyczne niejonizujące z zakresu UV oraz radiowego prowadzi do strukturalnych modyfikacji jednego z głównych białek osocza — albuminy (MICHNIK et al., 2004 a, b, 2008). Pomiar kalorymetryczny umożliwia bezpośrednie wyznaczenie makroskopo- wej wielkości termodynamicznej — entalpii badanego procesu. Ze względu na kompensację entalpowo-entropową sama wartość zmian energii swobodnej Gibbsa (entalpii swobodnej), miary konformacyjnej stabilności białka nie jest 9 wystarczająca do prawidłowego opisu termodynamiki przemiany. Znaczące udoskonalenie aparatury kalorymetrycznej oraz pojawienie się komercyjnie do- stępnych kalorymetrów o wysokiej czułości, np. różnicowych kalorymetrów skaningowych DSC, charakteryzujących się czułością ułamka mikrowata, przy- czyniło się do zastosowania metod kalorymetrycznych w badaniach przemian zachodzących w białkach pod wpływem temperatury. Dobrej jakości mikroka- lorymetry umożliwiają detekcję nawet stosunkowo słabych, subtelnych zmian wywoływanych w energetyce tych przemian różnorodnymi czynnikami. Mikro- kalorymetr VP DSC (MicroCal Co.), stosowany w badaniach, których wyniki prezentowane są w tej pracy, należy do klasy takich wysokoczułych kaloryme- trów, przeznaczonych do badania próbek w stanie ciekłym i w szczególności bardzo dobrze nadaje się do badania roztworów białek. Obecnie zgromadzono pokaźny materiał doświadczalny dotyczący badań termicznej denaturacji białek metodą DSC. Złożoność obserwowanych prze- mian, ich zależność od specyfiki badanych struktur białkowych, jak i wielu czynników doświadczalnych stanowi o atrakcyjności problematyki, a jednocze- śnie utrudnia porównywanie wyników uzyskiwanych przez różnych autorów. W niniejszym opracowaniu ograniczono się do zaprezentowania i przedyskuto- wania na podstawie dostępnych danych literaturowych zagadnień dotyczących termicznych przemian albuminy. Wiele z zawartych treści ma jednak uniwersal- ny charakter i ilustruje różnorodność oraz specyfikę problemów związanych z analizą procesów przebiegających w roztworach białek pod wpływem wzrostu temperatury. Termiczne rozfałdowanie białka uważa się za przejście globalne, co ozna- cza, że procesowi temu w określonych warunkach ulega cząsteczka jako całość, a nie polega ono na stopniowym osłabieniu struktury ze wzrostem temperatury (JACKSON, 2006). Dla małych białek globularnych proces ich termicznej denatu- racji może być często rozpatrywany jako dwustanowy, na co wskazuje zgodność entalpii kalorymetrycznej i van’t Hoffa (PRIVALOV, 1979), tzn. że w temperatu- rach bliskich przejściu współistnieją dwa stany: natywny i rozfałdowany. W przypadku większych białek, wielodomenowych lub złożonych z kilku pod- jednostek, opis procesu staje się bardziej skomplikowany. Jeśli wszystkie pod- jednostki ulegają rozfałdowaniu równocześnie, przejście nazywane jest koopera- tywnym. Kooperatywnemu rozfałdowaniu białka złożonego z n identycznych podjednostek towarzyszy efektywna zmiana entalpii na mol n-meru, czyli ental- pia van’t Hoffa n razy większa od entalpii rozfałdowania pojedynczej podjed- nostki. Entalpia van’t Hoffa określa stromość przejścia: im większa koopera- tywność, strome. Porównanie entalpii kalorymetrycznej i van’t Hoffa dostarcza informacji na te- mat liczby kooperatywnych podjednostek ujawniających się podczas przejścia. Denaturację niektórych dużych białek można opisać jako sumę procesów dena- turacji ich składowych domen. tym większa efektywna entalpia i przejście bardziej 10 Połączenie danych kalorymetrycznych z odpowiednim modelem teoretycz- nym pozwala uzyskać informacje na poziomie molekularnym. Celem autorki tej pracy było zaadaptowanie dostępnych modeli analizy dekonwolucyjnej danych kalorymetrycznych, opisanych w rozdziale 4, do opisu przemian konformacyj- nych zachodzących w cząsteczce albuminy. Śledząc doniesienia literaturowe, można się dopatrzyć stosowania uproszczeń interpretacyjnych i niezgodności między modelami proponowanymi do opisu procesu termicznego rozfałdowania albuminy. Zostało to uwzględnione w dyskusji zagadnień przeanalizowanych w niniejszej pracy. Ważnym celem podjętych prac badawczych było wykazanie różnic w prze- biegu procesu termicznego rozfałdowania albuminy pozbawionej kwasów tłusz- czowych oraz nieodtłuszczonej. Problem przyłączania kwasów tłuszczowych do albuminy był w ostatnich latach szeroko badany, co zrelacjonowano krótko w rozdziale D I Dodatku. Konsekwencje dowiedzionych zmian konformacyj- nych albuminy, związanych z przyłączaniem kwasów tłuszczowych (CURRY et al., 1998; SUGIO et al., 1999; BHATTACHARYA et al., 2000), nie zostały jeszcze dostatecznie poznane. W bieżącej pracy dużo uwagi poświęcono dyskusji na te- mat odmiennych reakcji obydwu form albuminy na działanie stosowanych czynników fizykochemicznych. Na osiągnięcie tego celu złożyło się kilka po- średnich zadań badawczych: charakterystyka termicznego rozfałdowania albu- miny odtłuszczonej i zawierającej kwasy tłuszczowe w roztworach wodnych oraz w roztworach etanolu, zbadanie różnic w wiązaniu etanolu oraz porówna- nie wpływu promieniowania UV na różniące się zawartością kwasów tłuszczo- wych formy albuminy. Aby uwiarygodnić wnioski płynące z porównania wyznaczonych para- metrów termodynamicznych oraz obserwowanych tendencji ich zmian, prze- prowadzono analizę statystyczną prezentowanych wyników w programie STATISTICA 7.0 (Dodatek D V). 11 Anna Michnik Microcalorimetric study of albumin conformational changes induced by various physicochemical factors S u m m a r y Thermal unfolding of albumin in aqueous solutions proceeding under different physico-chemical conditions has been investigated using differential scanning calorime- try (DSC). The dependence of the observed conformational restructuring on the kind of albumin (human, bovine), its form (fatty acid free and nondefatted), the properties of solvent (water, ethanol solutions), ionic strength, pH, protein concentration and experi- mental conditions has been discussed in this work. The endothermic unfolding transi- tion has been shown to be modified by time changes and changes induced by such envi- ronmental factors as radio frequency radiation or UV radiation. Considering the process of albumin thermal unfolding within the equilibrium ther- modynamics, a deconvolution of DSC traces have been performed using the appropriate mathematical models. Structurally independent subunits revealed during thermal dena- turation of albumin has been found pH dependent. At pH range corresponding to the N form of albumin these subunits could be correlated with three albumin domains for hu- man albumins and nondefatted bovine albumin. Under the same conditions two subunits have been revealed for fatty acid free bovine albumin: C-terminal fragment containing domain III and the greater part of domain II and the N-terminal fragment containing domain I and the smaller part of domain II. DSC study of albumin in ethanol solutions has revealed stronger binding of ethanol to defatted than to nondefatted albumin. The interaction of ethanol with fatty acid bind- ing sites located in subdomain IIA has been confirmed. Ethanol has been observed to be a stabilizer of the folded state of albumin at a lower concentration contrary to the high denaturant concentration where its binding to the unfolded protein predominates. The obtained results indicate that the influence of radiofrequency radiation (from several to tens MHz) on albumin unfolding events could be detected using ultrasensitive microcalorimeter. That influence is not observed immediately, however, the differences between DSC profiles for irradiated and nonirradiated albumin solutions have appeared during their storage. The changes in irradiated samples outpace nonirradiated ones. Calorimetric and spectroscopic results have shown the conformational restructuring of albumin under UV irradiation. The differences in response to UV radiation between nondefatted and fatty acid free albumins have been found. Albumin devoid of endoge- 139 nous fatty acids has been suggested to be more susceptible to aggregation caused by UV A—C as well as 254 nm UVC radiation. DSC curve deconvolution results allow to conclude that the C-terminal fragment of albumin macromolecule, containing domain III, is the most liable part to UV radiation. The studies presented by the author have revealed the fundamental role of the pres- ence of fatty acids for the thermal stability, conformational rearrangement and binding properties of albumin macromolecule. Anna Michnik Mikrokalorimetrische Untersuchungen von Konformationsumwandlungen des dem Einfluss von ausgewählten physikochemischen Faktoren ausgesetzten Albumins Z u s a m m e n f a s s u n g Die vorliegende Arbeit beinhaltet die Ergebnisse der Untersuchungen von struktu- rellen Umwandlungen des Albumins unter dem Einfluss der kontrollierten Temperatur- zunahme in wässerigen Lösungen. Die thermische Entfaltung der dem Einfluss von ver- schiedenen physikochemischen Faktoren ausgesetzten menschlichen Albumine und Rindsalbumine wurde mit Hilfe der differentialen Scanningmikrokalorimetrie (DSC) untersucht. Man diskutierte die Abhängigkeit des genannten Prozesses von der Art des Albumins (menschliches Albumin, Rindsalbumin), dessen Struktur (fettsäurereiches Al- bumin, entfettetes Albumin), von der modifizierten Zusammensetzung und Eigenschaf- ten des Lösungsmittels (Wasser, wässerige Äthanollösungen), dessen Ionenkraft, pH, von Eiweißkonzentration und von den Versuchsbedingungen. Es wurde festgestellt, dass der bei thermischer Entfaltung beobachtete endotherme Übergang von DSC spiegelt die in den untersuchten Eiweißlösungen mit der Zeit und unter dem Einfluss von äußeren Umweltfaktoren eingetretenen Änderungen wider. Die thermische Entfaltung des Albumins der Gleichgewichtsthermodynamik gemäß untersuchend analysierte man die Funktion der Überschusswärmekapazität des Eiweiß- körpers mit Hilfe der entsprechenden mathematischen Modelle. Es wurden die im Pro- zess der thermischen Denaturierens erscheinenden, strukturellen, von pH abhängenden Untereinheiten abgetrennt. Es wurde festgestellt, dass diese Untereinheiten in wässeri- gen Lösungen mit den dem N-Albumin entsprechenden pH-Werten mit drei Moleküldo- mänen des menschlichen Albumins und des nicht entfetteten Rindsalbumins korreliert werden können. Die Entfaltung des entfetteten Rindsalbumins verläuft in den Umstän- den mit der Aufteilung in zwei Untereinheiten: den die III. Domäne und den größten Teil der II. Domäne umfassenden C- Endteil, und den aus der I. Domäne und dem klei- neren Teil der II. Domäne gebildeten N- Endteil. Aus der Beobachtung von thermischen Charakteristiken des Albumins in wäss- erigen Äthanollösungen wurde geschlossen, dass sich das Äthanol besser mit entfette- tem als mit nicht entfettetem Albumin verbindet. Die Vermutungen, dass das Äthanolm- olekül die Verbindungsstellen der Fettsäure in der Subdomäne IIA einnimmt, haben sich bestätigt. Man stellte folgendes fest: die Struktur des Albumins wird durch kleine 141 Dank der Anwendung von einem hochspezialisierten und hochempfindlichen Mi- krokalorimeter wurde nachgewiesen, die RF-Strahlung mit der Frequenz von einigen MHz bis ein paar Dutzenden MHz beeinflusst die thermische Umwandlungen in wässe- rigen Albuminlösungen. Die Folgen der Einwirkung der Exposition auf die Strahlung werden nicht sofort beobachtet. Sie bestehen in der temporalen Beschleunigung von den im Eiweißkörper ablaufenden Umwandlungen. Auf Grund der kalorimetrischen und spektroskopischen Untersuchungen UV VIS wurde festgestellt, dass die UV-Strahlung ein solcher Faktor ist, der im Stande ist, die normale Struktur aller untersuchten Albuminarten durch Modifizierung der Eiweißkon- formation sehr deutlich zu verändern und die Eiweißaggregation zu verursachen. Nach- gewiesen wurden auch unterschiedliche Reaktionen des fettsäurefreien Albumins und des fettsäurereichen Albumins auf die UV-Strahlung. Das erste von ihnen war viel emp- findlicher sowohl gegen die UV-Strahlung in deren vollem Bereich A-C, als auch gegen die UVC-Strahlung mit der Wellenlänge von 254 nm. Es wurde daraus geschlossen, dass die an das Makromolekül des Albumins auf natürliche Weise angeschlossenen Fettsäuren eine Schutzfunktion ausüben und die Aggregation des Eiweißkörpers verhin- dern. Die Anpassungsparameter von DSC-Versuchskurven in entwickelten Modellen be- stätigten unterschiedliche Reaktion der Albumine mit verschiedenem Gehalt der Fett- säure auf die UVC-Strahlung. Dank den Ergebnissen der Konvolutionsanalyse konnte man zum Schluss kommen, das der C-Endteil des Albumins mit der Domäne II. in höchstem Grade der UV-Strahlung ausgesetzt ist. Konzentrationen des Äthanols stabilisiert und durch hohe Konzentrationen des Äthanols destabilisiert, und die Eigenschaften der Bindung des Äthanols mit Albumin hängen von der Konzentration des Äthanols ab. Die durchgeführten Untersuchungen haben wesentliche Unterschiede im Verlauf der thermischen Entfaltung des freien und des fettsäurereichen Albumins aufgezeigt, indem sie kleinere thermische Beständigkeit des entfetteten Albumins bestätigt haben. Die mit der Fettsäureanlagerung verbundenen Konformationsumwandlungen verursachen eine unterschiedliche Reaktion der beiden Albuminarten auf die UV-Strahlung und unter- schiedliche Äthanolbindungen. Redakcja Grażyna Wojdała Redakcja techniczna BarBara arenhövel Korekta MirosłaWa żłoBińska Copyright © 2009 by Wydawnictwo Uniwersytetu Śląskiego Wszelkie prawa zastrzeżone ISSN 0208-6336 ISBN 978-83-226-1840-0 (wersja drukowana) ISBN 978-83-8012-866-8 (wersja elektroniczna) Wydawca Wydawnictwo Uniwersytetu Śląskiego ul. Bankowa 12B, 40-007 Katowice www.wydawnictwo.us.edu.pl e-mail: wydawus@us.edu.pl Wydanie I. Ark. druk. 9,0. Ark. wyd. 9,5. Przekazano do łamania w styczniu 2009 r. Podpisano do druku w lutym 2009 r. Papier offset. kl. III, 90 g Cena 15 zł (+ VAT) Łamanie: Pracownia Składu Komputerowego Wydawnictwa Uniwersytetu Śląskiego Druk i oprawa: EXPOL, P. Rybiński, J. Dąbek, Spółka Jawna ul. Brzeska 4, 87-800 Włocławek Cena 15 zł (+VAT) Anna Michnik badania Mikrokalorymetryczne przemian poddanej czynników konformacyjnych dział aniu wybranych fizykochemicznych albuminy A n n a M c h n k i i Mikrokalorymetryczne badania przemian konformacyjnych albuminy... ISSN 0208-6336 ISBN 978-83-8012-866-8 Wydawnictwo Uniwersytetu Śląskiego Katowice 2009
Pobierz darmowy fragment (pdf)

Gdzie kupić całą publikację:

Mikrokalorymetryczne badania przemian konformacyjnych albuminy poddanej działaniu wybranych czynników fizykochemicznych
Autor:

Opinie na temat publikacji:


Inne popularne pozycje z tej kategorii:


Czytaj również:


Prowadzisz stronę lub blog? Wstaw link do fragmentu tej książki i współpracuj z Cyfroteką: