Malvern の器械からの Zetasizer Nano システムを使用して蛋白質の融点の性格描写

カバーされるトピック

背景
蛋白質の変性
蛋白質の性格描写のためのダイナミックな光散乱
蛋白質の融点
蛋白質の融点に影響を与える要因
Malvern Zetasizer Nano システム

背景

蛋白質はポリペプチドの鎖で、 20 のアミノ酸のタイプのプールからのセルの内で総合されて構成されます。 人造および任意コイルの生物的ポリマーと対照をなして、蛋白質のポリペプチドの鎖は natured 州の一義的な 3D 構造に折られます。 これらの構造は構造内のアミノ酸の側鎖間の多重水素結合の形成と共に静電気および疎水性相互作用を組み合わせて、安定します。

蛋白質の変性

蛋白質は反作用に触媒作用を及ぼし、小さい分子かイオンを運ぶことのような生物系内の特定の機能を、行うために展開しました。 この機能性は大きい程度の蛋白質の構造内の柔軟性を要します。 したがって、蛋白質の構造を安定させる相互作用は環境条件の狭い範囲内の構造を維持してちょうど十分です。 解決の状態が pH または温度の変更を通ってこの範囲の外に、例えばあれば、 entropically 運転された変性か展開はすぐに発生できます。 変性が発生するとき、蛋白質の小型は同じ分子量の任意コイルポリマーに一貫した値に増加します。 chaotropic (禁止する集合) エージェントがない時、相互ポリマー疎水性相互作用は変化させたポリペプチドの鎖の無指定の集合のすぐに原因となる場合があります。 それに続く変更と共に変性プロセスの表示は、図 1. で示されています。

固体円の直径によって明記される流体力学のサイズの蛋白質の変性プロセスそしてそれに続く変更を詳しく述べる図 1. 設計図。

蛋白質の性格描写のためのダイナミックな光散乱

ダイナミックな光散乱は (DLS)蛋白質の性格描写のツールとして長く使用されてしまいました。 DLS では、粒子のブラウン運動は測定され、流体力学のサイズはかき立て Einstein の同等化を使用して計算されます。 DLS の感度は異なった oligomeric および四基から成る蛋白質の状態を区別して十分で条件の変化への蛋白質の構造の安定性を監視するために理想的に適します。

蛋白質の融点

蛋白質の融点 (TM) は蛋白質が変化する温度と定義されます。 蛋白質の変性に伴う変更は DLS の技術を使用して容易に識別されます。 Zetasizer Nano ZS と測定される隣酸塩によって緩衝される塩で温度に依存した Z 平均直径をオヴァルブミンのための分散の強度 (PBS)示す図 2 を例えば考慮すれば。 温度で 71°C よりより少しは、サイズおよび分散の強度安定した三次構造を提案する定数です。 71°C および、サイズおよび変化させた総計の存在を明記する温度の強度の増加を指数関数的に分散させること両方より高い。

PBS のオヴァルブミンのための図 2. 融点トレースそしてヒステリシス。

蛋白質の融点に影響を与える要因

特定の蛋白質のタイプと関連付けられるアミノ酸の一義的な一次シーケンスのために融点はかなり異なることができます。 解決は、例えば pH および塩の集中調節し、翻訳の修正を掲示します、例えば glycosylation はまた、蛋白質の構造およびそれ故に溶ける温度の安定性のマーク付きの影響があることができます。 融点の測定はそれから特に蛋白質が医薬品か公式に統合のために送信先なら、ターゲット蛋白質の総性格描写の重要なステップです。 図 3 は PBS で一連の蛋白質のための融点トレースを示します。 自動化された測定は各測定の温度の 1°C インクレメンタル温度の傾斜路そして 3 微細な平衡の時間を使用して Zetasizer Nano ZS集められました。

PBS の一連の蛋白質のための図 3. 融点トレースそして TM 値。

Malvern Zetasizer Nano システム

Malvern の器械からの Zetasizer Nano ZS は研究者にサイズ、分子量およびゼータの潜在性を含むサンプル特性の広い範囲を、与える結合されたダイナミックで、静的な、電気泳動の光散乱の測定のためのハードウェアそしてソフトウェアを含む最初の商業器械です。 システムはとりわけ普通コロイドアプリケーションのための高い濃度の条件と共に薬剤および biomolecular アプリケーションと、関連付けられた低い集中およびサンプルボリューム条件を満たすように設計されていました。 条件のこの一義的な組合せを満たすことは新しいセル区域の後方散乱の光学系そしてデザインの統合によって堪能でした。 これらの機能の結果として、サンプルの大きさのための Zetasizer Nano ZS の指定および集中は 0.6nm に 6um のサイズの範囲が付いている他のどの商用化された DLS の器械のためのもそれら、および 40% w/v に 0.1mg/mL リゾチームの集中範囲を超過します。 追加されたボーナスとして、 Zetasizer Nano ZS のハードウェアは最適化している自己でありソフトウェアは一義的な 「1 つのクリック」の測定を含み、分析し、そして新しいユーザーの習熟曲線を最小化するように設計されている機能を報告します。

Date Added: May 9, 2005 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 13. June 2013 01:30

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