トリプルおよび四重変異体ハイブリッドによってプローブされた鎌状ヘモグロビンポリマーの安定性

HBS重合の相互作用を理解するための取り組みの一環として、組換えトリプル変異体、D6A（alpha）/D75Y（alpha）/e121R（ベータ）、および前の変異と自然な遺伝子を含む四重層変異体を産生および研究しました。鎌状赤血球の突然変異、E6V（ベータ）。酵母で発現したこれらの組換えヘモグロビンは広範囲に特徴付けられ、その構造と酸素結合協同性は正常であることがわかりました。彼らの四量体距離解離定数は、HBAとHBSの2倍以内でした。HBSと混合したこれらの変異体の重合は、Dextranによる体積除外に基づいてマイクロメトッドによって調査されました。DextranのHBSとHBAおよびHBFの混合物の溶解度の上昇は、可変パラメーターなしで正確に予測できます。HBSと比較して、四重変異体/HBSハイブリッドの共重合確率は6.2であり、トリプル変異体/HBSハイブリッドの共重合確率は0.52でした。純粋な4倍変異体は、HBSのハイブリッドの溶解度をわずかに上回っていました。これらの結果を説明する1つの方法は、ポリマーに大きなCISトランスの違いを必要とし、HBAが42.5 g/dLを超えることを必要とすることです。これらのデータを説明する2番目の方法は、運動の自由の修正によるものであり、それによりポリマーの振動エントロピーが変化します。

As part of an effort to understand the interactions in HbS polymerization, we have produced and studied a recombinant triple mutant, D6A(alpha)/D75Y(alpha)/E121R(beta), and a quadruple mutant comprising the preceding mutation plus the natural genetic mutation of sickle hemoglobin, E6V(beta). These recombinant hemoglobins expressed in yeast were extensively characterized, and their structure and oxygen binding cooperativity were found to be normal. Their tetramer-dimer dissociation constants were within a factor of 2 of HbA and HbS. Polymerization of these mutants mixed with HbS was investigated by a micromethod based on volume exclusion by dextran. The elevated solubility of mixtures of HbS with HbA and HbF in dextran could be accurately predicted without any variable parameters. Relative to HbS, the copolymerization probability of the quadruple mutant/HbS hybrid was found to be 6.2, and the copolymerization probability for the triple mutant/HbS hybrid was 0.52. The pure quadruple mutant had a solubility slightly above that of its hybrid with HbS. One way to explain these results is to require significant cis-trans differences in the polymer and that HbA assemble above 42.5 g/dl. A second way to explain these data is by the modification of motional freedom, thereby changing vibrational entropy in the polymer.