ウシ血清アルブミンの熱変性と凝集の速度論

ウシ血清アルブミン（BSA）の熱凝集は、動的な光散乱、非対称流れフィールドフロー分別、分析的超遠心分離を使用して研究されています。研究は、1 mg/mLのBSA濃度で、0.1 Mリン酸緩衝液、pH 7.0で固定温度（60°C、65°C、70°C、80°C）で実施されました。タンパク質の熱変性は、微分走査熱量測定によって研究されました。実験データの分析により、65°Cでタンパク質の展開段階とタンパク質凝集の個々の段階が著しく分離されていることが示されています。この状況により、BSAの熱凝集の次のメカニズムを提案することができました。タンパク質の展開により、凝集が異なる傾向がある非ネイティブタンパク質の2つの形態が形成されます。フォームの1つ（非常に反応的な展開フォーム、UHR）は、高い凝集率によって特徴付けられます。UHRの凝集は、10.3 nmの流体力学的半径（RH、1）を伴う一次凝集体の形成につながります。2番目のフォーム（低反応性展開形式、ULR）は、UHR形式によって生成される主要な凝集体への付着により集約プロセスに参加し、安定した小型凝集体（AST）の形成を伴う自己凝集の能力を備えています。ULRの完全な消耗では、12.8 nmの流体力学的半径（RH、2）を伴う二次凝集体が形成されます。60°Cでは、展開と凝集の速度が見合っており、70°Cでは、一次および二次凝集体の形成の速度は見られます。80°Cでは、凝集の初期段階の登録は大規模なサイズの形成によって複雑になります。集合体。

Thermal aggregation of bovine serum albumin (BSA) has been studied using dynamic light scattering, asymmetric flow field-flow fractionation and analytical ultracentrifugation. The studies were carried out at fixed temperatures (60°C, 65°C, 70°C and 80°C) in 0.1 M phosphate buffer, pH 7.0, at BSA concentration of 1 mg/ml. Thermal denaturation of the protein was studied by differential scanning calorimetry. Analysis of the experimental data shows that at 65°C the stage of protein unfolding and individual stages of protein aggregation are markedly separated in time. This circumstance allowed us to propose the following mechanism of thermal aggregation of BSA. Protein unfolding results in the formation of two forms of the non-native protein with different propensity to aggregation. One of the forms (highly reactive unfolded form, Uhr) is characterized by a high rate of aggregation. Aggregation of Uhr leads to the formation of primary aggregates with the hydrodynamic radius (Rh,1) of 10.3 nm. The second form (low reactive unfolded form, Ulr) participates in the aggregation process by its attachment to the primary aggregates produced by the Uhr form and possesses ability for self-aggregation with formation of stable small-sized aggregates (Ast). At complete exhaustion of Ulr, secondary aggregates with the hydrodynamic radius (Rh,2) of 12.8 nm are formed. At 60°C the rates of unfolding and aggregation are commensurate, at 70°C the rates of formation of the primary and secondary aggregates are commensurate, at 80°C the registration of the initial stages of aggregation is complicated by formation of large-sized aggregates.