纳米晶调制冷冻保护蛋白溶液中的分子间相互作用
软凝聚态物质
2023-04-13 v1 生物物理
化学物理
摘要
研究低温下蛋白质相互作用对于优化生物组织、食品及蛋白基药物的冷冻储存过程具有重要意义。主要挑战之一在于冰纳米晶体的形成,即便在存在冷冻保护剂的情况下也可能发生,并可导致蛋白质变性。在此,我们结合小角与广角 X 射线散射(SAXS 与 WAXS),研究了浓缩溶菌酶溶液在冷冻保护的甘油-水混合物中从室温(T=300 K)冷却至低温(T=195 K)时的结构演化。冷却过程中,我们观察到在溶液熔融温度附近(T~245 K)发生转变,这同时体现于反映蛋白质-蛋白质长度尺度的散射强度峰位温度依赖关系(SAXS)以及溶剂内原子间距离(WAXS)。热循环时,散射强度中观察到滞后现象,归因于约 10 nm 量级纳米晶体的形成。实验数据可由双 Yukawa 模型很好描述,表明蛋白质-蛋白质相互作用势的短程吸引存在温度依赖的变化。我们的结果表明,纳米晶生长产生有效更强的蛋白质-蛋白质吸引,并影响超出第一配位壳层的蛋白质对分布函数。
引用
@article{arxiv.2304.05802,
title = {Nanocrystallites Modulate Intermolecular Interactions in Cryoprotected Protein Solutions},
author = {Mariia Filianina and Maddalena Bin and Sharon Berkowicz and Mario Reiser and Hailong Li and Sonja Timmermann and Malte Blankenburg and Katrin Amann-Winkel and Christian Gutt and Fivos Perakis},
journal= {arXiv preprint arXiv:2304.05802},
year = {2023}
}