Обчислення розмірів макромолекул бичачого сироваткового альбуміну згідно даних із в’язкості його водних розчинів
DOI:
https://doi.org/10.15407/ujpe65.1.41Ключові слова:
бичачий сироватковий альбумiн, водний розчин, ефективний радiус макромолекули, теорiя Маломужа–ОрловаАнотація
За допомогою комiркового пiдходу Маломужа–Орлова з експериментальних даних зсувної в’язкостi розчинiв бичачого сироваткового альбумiну побудована поверхня ефективних радiусiв макромолекул бичачого сироваткового альбумiну у концентрацiйному iнтервалi 2,0–27,2 мас.% та iнтервалi температур 278–318 К при сталому значеннi pH = 5,2. Показано, що у всьому температурному iнтервалi до концентрацiй ∼5 мас.% вiдбувається стрiмке нелiнiйне зростання ефективних радiусiв макромолекул бичачого сироваткового альбумiну. При концентрацiї 5 мас.% спостерiгаються максимуми ефективних радiусiв макромолекул бичачого сироваткового альбумiну, положення яких виявляється незалежним вiд температури. У iнтервалi концентрацiй 5,0–27,2 мас.% простежується зменшення ефективних радiусiв макромолекул бичачого сироваткового альбумiну, причому при концентрацiях бiльших 10 мас.% спадна залежнiсть носить лiнiйний характер. Проводиться порiвняння результатiв роботи з даними лiтературних джерел по коефiцiєнту самодифузiї макромолекул у розчинi, яке вказує на ефективнiсть формули Маломужа–Орлова для розрахунку радiусiв макромолекул глобулярних бiлкiв iз даних зсувної в’язкостi їх водних розчинiв.
Посилання
T. Peters, jr. All About Albumin: Biochemistry, Genetics, and Medical Applications (Academic Press, 1996).
K.A. Majorek, P.J. Porebski, A. Dayal, M.D. Zimmerman, K. Jablonska, A.J. Stewart, M. Chruszcz, W. Minor. Structural and immunologic characterization of bovine, horse, and rabbit serum albumins. Mol. Immunol. 52, 174 (2012). https://doi.org/10.1016/j.molimm.2012.05.011
D.C. Carter, J.X. Ho. Structure of serum-albumin. Adv. Protein Chem. 45, 153 (1994). https://doi.org/10.1016/S0065-3233(08)60640-3
C. Leggio, L. Galantini, N.V. Pavel. About the albumin structure in solution: Cigar expanded form versus heart normal shape. Phys. Chem. Chem. Phys. 10, 6741 (2008). https://doi.org/10.1039/b808938h
K. Baler, O.A. Martin, M.A. Carignano, G.A. Ameer, J.A. Vila, I. Szleifer. Electrostatic unfolding and interactions of albumin driven by pH changes: A molecular dynamics study. J. Phys. Chem. B 118, 921 (2014). https://doi.org/10.1021/jp409936v
K. Monkos. Viscosity of bovine serum albumin aqueous solutions as a function of temperature and concentration. Int. J. Biol. Macromol. 18, 61 (1996). https://doi.org/10.1016/0141-8130(95)01057-2
G.K. Batchelor. An Introduction to Fluid Dynamics (Cambridge Univ. Press, 2000). https://doi.org/10.1017/CBO9780511800955
V.Ya. Gotsulskyi, A.A. Guslistyi, N.P. Malomuzh. Characteristic changes in the density and shear viscosity of human blood plasma with varying protein concentration. Ukr. J. Phys. (to be published).
N.P. Malomuzh, E.V. Orlov. Static shear viscosity of a bimodal suspension. Ukr. J. Phys. 50, 618 (2005).
N.P. Malomuzh, E.V. Orlov. New version of the cellular method for determining the viscosity of suspensions. Kolloid. Zh. 64, 802 (2002) (in Russian). https://doi.org/10.1023/A:1021502306529
O.V. Khorolskyi. Effective radii of macromolecules in dilute polyvinyl alcohol solutions. Ukr. J. Phys. 63, 144 (2018). https://doi.org/10.15407/ujpe63.2.144
O.V. Khorolskyi. Calculation of the effective macromolecular radii of human serum albumin from the shear viscosity data for its aqueous solutions. Ukr. J. Phys. 64, 285 (2019). https://doi.org/10.15407/ujpe64.4.287
J.K.G. Dhont. An Introduction to Dynamics of Colloids (Elsevier, 1996).
M. Ripoll, K. Mussawisade, R.G. Winkler, G. Gompper. Dynamic regimes of fluids simulated by multiparticle-collision dynamics. Phys. Rev. E 72, 016701 (2005). https://doi.org/10.1103/PhysRevE.72.016701
B. Cichocki, B.U. Felderhof. Diffusion of Brownian particles with hydrodynamic interaction and hard core repulsion. J. Chem. Phys. 94, 556 (1991). https://doi.org/10.1063/1.460319
M. Medina-Noyola. Long-time self-diffusion in concentrated colloidal dispersions. Phys. Rev. Lett. 60, 2705 (1988). https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.60.2705
P. Mazur, U. Geigenm¨uller. A simple formula for the short-time self-diffusion coefficient in concentrated suspensions. Physica A 146, 657 (1987). https://doi.org/10.1016/0378-4371(87)90291-3
A. van Blaaderen, J. Peetermans, G. Maret, J.K.G. Dhont. Long-time self-diffusion of spherical colloidal particles measured with fluorescence recovery after photobleaching. J. Chem. Phys. 96, 4591 (1992). https://doi.org/10.1063/1.462795
I. Serdyuk, N. Zakkai, J. Zakkai. Methods in Molecular Biophysics: Structure, Function, Dynamics. Vol. 1 (KDU, 2009) (in Russian).
S. Yadav, S.J. Shire, D.S. Kalonia. Viscosity analysis of high concentration bovine serum albumin aqueous solutions. Pharmaceut. Res. 28, 1973 (2011). https://doi.org/10.1007/s11095-011-0424-7
A.K. Gaigalas, J.B. Hubbard, M. McCurley, Sam Woo. Diffusion of bovine serum albumin in aqueous solutions. J. Phys. Chem. 96, 2355 (1992). https://doi.org/10.1021/j100184a063
B. Jachimska, A. Pajor. Physico-chemical characterization of bovine serum albumin in solution and as deposited on surfaces. Bioelectrochemistry 87, 138 (2012). https://doi.org/10.1016/j.bioelechem.2011.09.004
K.H. Keller, E.R. Canales, S.I. Yum. Tracer and mutual diffusion coefficients of proteins. J. Phys. Chem. 75, 379 (1971). https://doi.org/10.1021/j100673a015
C. Tanford, J.G. Buzzell. The viscosity of aqueous solutions of bovine serum albumin between pH 4.3 and 10.5. J. Phys. Chem. 60, 225 (1956). https://doi.org/10.1021/j150536a020
V.N. Uversky, N.V. Narizhneva, T.V. Ivanova, A.Y. Tomashevski. Rigidity of human a-fetoprotein tertiary structure is under ligand control. Biochemistry 44, 13638 (1997). https://doi.org/10.1021/bi970332p
R.S. Tu, V. Breedveld. Microrheological detection of protein unfolding. Phys. Rev. E 72, 041914 (2005). https://doi.org/10.1103/PhysRevE.72.041914
Downloads
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ліцензійний Договір
на використання Твору
м. Київ, Україна
Відповідальний автор та співавтори (надалі іменовані як Автор(и)) статті, яку він (вони) подають до Українського фізичного журналу, (надалі іменована як Твір) з одного боку та Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України в особі директора (надалі – Видавець) з іншого боку уклали даний Договір про таке:
1. Предмет договору.
Автор(и) надає(ють) Видавцю безоплатно невиключні права на використання Твору (наукового, технічного або іншого характеру) на умовах, визначених цим Договором.
2. Способи використання Твору.
2.1. Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору таким чином:
2.1.1. Використовувати Твір шляхом його видання в Українському фізичному журналі (далі – Видання) мовою оригіналу та в перекладі на англійську (погоджений Автором(ами) і Видавцем примірник Твору, прийнятого до друку, є невід’ємною частиною Ліцензійного договору).
2.1.2. Переробляти, адаптувати або іншим чином змінювати Твір за погодженням з Автором(ами).
2.1.3. Перекладати Твір у випадку, коли Твір викладений іншою мовою, ніж мова, якою передбачена публікація у Виданні.
2.2. Якщо Автор(и) виявить(лять) бажання використовувати Твір в інший спосіб, як то публікувати перекладену версію Твору (окрім випадку, зазначеного в п. 2.1.3 цього Договору); розміщувати повністю або частково в мережі Інтернет; публікувати Твір в інших, у тому числі іноземних, виданнях; включати Твір як складову частину інших збірників, антологій, енциклопедій тощо, то Автор(и) мають отримати на це письмовий дозвіл від Видавця.
3. Територія використання.
Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору способами, зазначеними у п.п. 2.1.1–2.1.3 цього Договору, на території України, а також право на розповсюдження Твору як невід’ємної складової частини Видання на території України та інших країн шляхом передплати, продажу та безоплатної передачі третій стороні.
4. Строк, на який надаються права.
4.1. Договір є чинним з дати підписання та діє протягом усього часу функціонування Видання.
5. Застереження.
5.1. Автор(и) заявляє(ють), що:
– він/вона є автором (співавтором) Твору;
– авторські права на даний Твір не передані іншій стороні;
– даний Твір не був раніше опублікований і не буде опублікований у будь-якому іншому виданні до публікації його Видавцем (див. також п. 2.2);
– Автор(и) не порушив(ли) права інтелектуальної власності інших осіб. Якщо у Творі наведені матеріали інших осіб за виключенням випадків цитування в обсязі, виправданому науковим, інформаційним або критичним характером Твору, використання таких матеріалів здійснене Автором(ами) з дотриманням норм міжнародного законодавства і законодавства України.
6. Реквізити і підписи сторін.
Видавець: Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України.
Адреса: м. Київ, вул. Метрологічна 14-б.
Автор: Електронний підпис від імені та за погодження всіх співавторів.
.png){kind=small}
