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盐酸胍和尿素——谁是更好的蛋白质变性剂?

          一般来说,盐酸胍和尿素都可以用作蛋白质的变性剂。由盐酸胍和尿素引起的蛋白变性曲线常用来估计蛋白构象稳定性(蛋白处于自然态和变性后的构象差异),那么使用这两种变性剂得到的结果是否一致呢?下面我们就从Monera等人[1]的研究结果中一窥究竟。

虽然尿素和盐酸胍都是蛋白质常用的变性剂,但是它们在基本的分子结构上还是有差异的,尿素是中性分子,盐酸胍具有离子的性质。基于上述事实,他们在开展具体实验的前期,推测通过盐酸胍和尿素引起蛋白变性的数据去估算蛋白的稳定性可能会受静电作用对蛋白的稳定作用影响。为此,他们专门设计了4个卷曲蛋白类似物,将分子中链内和链键的静电吸引力逐渐变为排斥力。然后分别用盐酸胍和尿素作为变性剂检测蛋白的变性曲线数据。实验发现对于4个蛋白类似物,[盐酸胍]1/2的值很接近(3.5M),而且测量的四个蛋白类似物稳定性的能量值的差值接近00.2 kcal/mol);[尿素]1/2的值随着蛋白分子内的吸引力逐渐变为排斥力而逐渐降低,表征蛋白类似物稳定性的能量值的差值也大于0。这些结果表明盐酸胍的离子性能可以屏蔽蛋白中的静电作用,而中性分子尿素不具有屏蔽作用。

从上述Monera等人设计的实验中,我们了解到的是在估算蛋白构象稳定性的时候,我们首先需要确认的是,针对所研究的蛋白体系,静电作用对蛋白质构象稳定性的影响大小。如果静电作用对蛋白质构象稳定性的贡献较大,采用盐酸胍作为变性剂得到的实验结果会有较大的误差。因此,在蛋白质变性实验中,我们需要综合考虑实验对象和变性剂自身的性质。

参考文献:

[1] O.D. Monera, C. M. Kay, R. S. Hodges, Protein Science, 1994,3, 1984-1991.

 

相关链接:盐酸胍

 

本文由苏州亚科科技股份有限公司编辑