蛋白质与聚电解质球状复合物中静电屏蔽控制的有限尺寸与内部结构
软凝聚态物质
2010-07-26 v1
摘要
我们展示了对由带正电蛋白质（溶菌酶）和带负电聚电解质（PSS）混合制成的球状复合物的扩展结构研究。我们研究了所有可能影响复合物结构的参数（电荷密度和物种浓度、聚离子链的部分疏水性、离子强度）的影响。通过小角中子散射（SANS）测量了从10 Å到1000 Å的15个尺度范围内的结构。无论条件如何，都发现了相同的结构，其基础是形成直径约100 Å的致密球状体，具有中性核心和约0.3的有机物体积分数（密实度）。在更高尺度上，球状体排列成分形聚集体。Zeta电位测量表明，当混合物中引入的物种电荷比[-]/[+]intro > 1时，球状复合物带总正电荷；当[-]/[+]intro < 1时，带总负电荷。这源于球状体表面层中存在略微过量的带电物种。只要链-蛋白质相互作用是简单的静电性质，无论系统中物理化学参数如何改变，球状体的有限尺寸都由德拜长度κ⁻¹决定。每个初级复合物中的平均蛋白质数量Nlyso_comp随κ⁻¹在主曲线上呈指数增长。这使我们能够描绘复合物的形成机制。存在一个初始形成阶段，其中复合物的生长仅由相反物种之间的吸引以及伴随的反离子释放驱动。在复合物生长过程中，球状体由于电荷增加而通过静电排斥逐渐相互排斥。当这种排斥在系统中占主导地位时，球状体停止生长并表现为带电胶体：它们通过反应限制团簇聚集（RLCA）过程聚集，导致形成分形维数Df约为2.1的分形聚集体。
引用
@article{arxiv.1006.5785,
title = {Finite size and inner structure controlled by electrostatic screening in globular complexes of proteins and polyelectrolytes},
author = {Jérémie Gummel and François Boué and Daniel Clemens and Fabrice Cousin},
journal= {arXiv preprint arXiv:1006.5785},
year = {2010}
}