Я изо всех сил пытаюсь найти рецензируемую литературу, которая объясняет влияние изменения pH и концентрации соли на белково-белковые комплексы в растворе. Какое влияние оказывают рН и концентрация солей и какая физическая основа лежит в основе этого?
Образование белковых комплексов или агрегатов в водных буферах определяется рядом факторов: физическими свойствами самого белка, рН, температурой, типом и концентрацией используемого сорастворителя (соли). Растворенные вещества часто грубо делят по типам на хаотропы («наводящие порядок»), которые дестабилизируют белковые структуры, и космотропы («наводящие порядок»), которые их стабилизируют. [ 1 , 2 ]
Хаотропные соли мешают внутримолекулярным взаимодействиям, опосредованным нековалентными силами, такими как водородные связи, силы Ван-дер-Ваальса и гидрофобные взаимодействия, которые при высоких концентрациях сорастворителя приводят к денатурации белка.
Космотропные соли, напротив, вызывают благоприятное взаимодействие молекул воды, что также стабилизирует межмолекулярные взаимодействия в белках. Молекулы соли легко взаимодействуют с водой из гидратной оболочки белка и удаляют ее с поверхности белка, что приводит к термодинамически неблагоприятным взаимодействиям, которые уменьшаются, когда белки связываются с образованием комплексов. С увеличением концентрации соли увеличивается осаждение белка (высаливание).
И катионы, и анионы были ранжированы отдельно по их способности осаждать белки, образуя ряд Хофмейстера [ 3 , 4 ] (впервые установлен в 1888 году, но до сих пор горячо обсуждается), например:
SO 4 2- > H 2 PO 4 - > CH 3 COO - > Cl - > Br -
При больших концентрациях соли растворимость белка определяется эмпирическим уравнением Кона [ 6 ]:
lnS = α − βc
где S– растворимость белка, c– ионная сила соли, α– βэмпирические константы, характерные для конкретной соли.
Высаливающие агенты очень широко используются при очистке белков (для концентрирования белков, например, с сульфатом аммония), хроматографии или кристаллизации.
Влияние рН на белок-белковые взаимодействия в растворе проявляется через изменение электростатических свойств поверхности белков. При pH, равном изоэлектрической точке белка (pI), где его суммарный заряд нейтрален, отталкивание зарядов подобных молекул относительно низкое, и многие белки будут агрегировать. Очень низкий и очень высокий pH приведет к денатурации белков; во время пищеварения, например, белки находятся в чрезвычайно низком, а затем в чрезвычайно высоком pH, что подвергает их скелет ферментативному расщеплению.
Для получения дополнительной информации см.:
Сумасшедший ученый