Conference publications

Abstracts

XVII conference

Dynamics of interaction between polyelectrolyte and protein. Effect of different salting-out salts

Durdenko E.V., Saburova E.A., Tihonenko S.A., Molochkov N.V.

Russian Federation, 142290, Pushchino-na-Oke, st. Institutskaya 3, Institute of theoretical and experimental biophysics FRAS

Протекание многих жизненно важных процессов в клетках зависит от скорости изменения конформационного состояния белков при взаимодействии с возможными партнерами в клетке, в том числе с эндогенными полиэлектролитами. Таким образом, метаболическое состояние клетки определяется временными параметрами протекающих реакций. Изучение динамики взаимодействия синтетических полиэлектролитов с белками в качестве модельной системы позволяет исследовать зависимость физико-химических свойств комплекса от условий среды, таких как ионная сила, рН, валентность и тип соли.

Настоящая работа посвящена изучению динамики связывания анионного ПЭ – полистиролсульфоната (ПСС) с ферментом лактатдегидрогеназой (ЛДГ) и влияния на этот процесс неорганических солей с разной высаливающей силой с целью определения функциональных и структурных свойств фермента в комплексе с ПЭ.

За структурными характеристиками комплекса следили методами флуоресцентной спектроскопии (ФС) и кругового дихроизма (КД), за ферментативной активностью - методом стационарной ферментативной кинетики (СФК).

Математический анализ динамики изменения параметров при образовании комплекса ЛДГ с полиэлектролитом, измеряемых тремя методами в отсутствии соли, показал наличие, по крайней мере, двух кинетических процессов, описываемых экспонентами с временными константами, различающимися в каждом методе на порядок величины. Наиболее быстрый процесс зафиксирован при изучении изменения ферментативной активности ЛДГ с t₁~0,1 с; интенсивность флуоресценции белка уменьшается с t₁~ 8,7 с, и наиболее медленный процесс разрушения макромолекулы происходит при измерении содержания α-спиральной структуры методом КД с t₁~30 с. При этом амплитуды этих изменений соответствуют 99 %, 83 % и 33% соответственно. Для второй, более медленной стадии разрушения молекулы ЛДГ полиэлектролитом постоянная времени процесса t₂ соответствует ~ 1,5 мин, 22 мин и 18 час с амплитудами изменений 1%, 14% и 15 % соответственно.

Эти константы были исследованы в присутствии разных солей NaCl и (NH4)2SO4 в диапазоне концентраций - от 0 до 4 М.

Показано, что в исследуемом интервале солей – от 0 до 4М можно идентифицировать три разных типа комплекса. Влияние солей на структурные и функциональные характеристики полиэлектолит-белковых комплексов анализируется с позиции электростатических и гидрофобных взаимодействий между полиэлектролитом и белком, которые по-разному зависят от концентрации соли.

• view as PDF