水 - 乙醇溶剂中谷蛋白的聚合物组装

由于小麦谷蛋白家族的内在复杂性及其在水中的不溶性，其超分子组织在很大程度上尚不清楚。我们在水/乙醇（50/50 v/v）中对谷蛋白进行分级分离，获得了一种蛋白质提取物，该提取物耗尽了作为小麦谷蛋白单体部分的麦醇溶蛋白，而富集了作为小麦谷蛋白聚合物部分的麦谷蛋白。我们结合 X 射线散射以及多角度静态和动态光散射，在宽浓度范围内研究了蛋白质在用于提取的溶剂中的结构。我们的数据显示，在乙醇/水混合物中，蛋白质表现出良溶剂中柔性聚合物链的特征。在稀溶液区，蛋白质形成特征尺寸为 150 nm 的非常松散的结构，其内部动力学在定量上与支化聚合物线圈相似。在较高浓度区，数据突显了一种层级结构，具有一个量级为几纳米的特征长度尺度，显示出良溶剂中半稀聚合物预期的随浓度缩放关系，以及在更大长度尺度上的分形排列。这种结构与聚合物凝胶的结构惊人地相似，从而为合理化小麦谷蛋白及其组装体的粘弹性提供了一些事实依据。