さまざまな変性条件下でのヒト血清アルブミンの二次構造の変化に関する系統的FTIR分光法研究

ヒト血清アルブミン（HSA）は、血漿中で最も豊富なタンパク質です。HSAは、ホルモン、脂肪酸、および他のいくつかの化合物の輸送、血液pHの維持、浸透圧、およびその他の多くの機能に関与しています。このタンパク質はよく研究されていますが、異なる変性因子に対するその立体構造の変化に関するデータは断片的であり、時には矛盾しています。これは、FTIR分光法データ解釈に特に当てはまります。ここでは、水溶液中のFTIR分光法を使用することにより、HSAの構造状態に対するさまざまな変性剤の効果を体系的に研究しました。我々のデータは、2番目の派生デコンボリューション法が得られたIRスペクトルの最も一貫した解釈を提供することを示唆しています。HSAの二次構造の変化は、酸、アルカリ、および熱変性中の変性剤の濃度に応じて研究されました。一般に、さまざまな条件でのHSAの変性には、αヘリカル立体構造の減少と、ランダムコイルの立体構造と分子間β鎖の増加が伴います。その間、変性剤のタイプに応じて立体構造の変化のある程度の変動も観察されました。β構造の立体構造の増加は、HSAが変性時にアミロイド様凝集体を形成する可能性があることを示唆しています。

Human serum albumin (HSA) is the most abundant protein in blood plasma. HSA is involved in the transport of hormones, fatty acids, and some other compounds, maintenance of blood pH, osmotic pressure, and many other functions. Although this protein is well studied, data about its conformational changes upon different denaturation factors are fragmentary and sometimes contradictory. This is especially true for FTIR spectroscopy data interpretation. Here, the effect of various denaturing agents on the structural state of HSA by using FTIR spectroscopy in the aqueous solutions was systematically studied. Our data suggest that the second derivative deconvolution method provides the most consistent interpretation of the obtained IR spectra. The secondary structure changes of HSA were studied depending on the concentration of the denaturing agent during acid, alkaline, and thermal denaturation. In general, the denaturation of HSA in different conditions is accompanied by a decrease in α-helical conformation and an increase in random coil conformation and the intermolecular β-strands. Meantime, some variation in the conformational changes depending on the type of the denaturation agent were also observed. The increase of β-structural conformation suggests that HSA may form amyloid-like aggregates upon the denaturation.