トリフルオロエタノールによるヘリックス誘導のメカニズム：トリフルオロエタノール/水混合物から水に戻るペプチドのヘリックス形成特性を外挿するためのフレームワーク

Peptidesのヘリックス形成特性をTFE/H2O混合物（TFE = 2,2、2-トリフルオロエタノール）から水に戻すためのフレームワークを確立するために、熱展開曲線は、4つの繰り返し対応ペプチドの円形二色性によって測定されました。7〜22残基の鎖長。展開曲線は、0〜50のボリュームパーセントTFEの間で測定され、修正されたLifson-Roig理論に適合しました。ヘリックスコイルパラメーターの単一セットは、各TFE濃度の4つのペプチドの結果に適合します。シーケンスの繰り返しの残基の平均ヘリックス伝播パラメーター、およびヘリックスの展開時の残基あたりのエンタルピー変化であるデルタは、2つの基本的なヘリックスコイルパラメーターのうち、ヘリックスの平均ヘリックス伝播パラメーターのみが、TFEモルリチで変化します。これらの曲線を広範囲の実験変数に合わせることに成功することは、ヘリックスの形成が基本的に水と同じようにTFE/H2O混合物で同じであることを示しています。さらに、Ln <W>とDeltahのTFE臼歯の線形依存性に基づく単純なモデルを使用して、25％のTFE（約4 m）の水に戻る結果を外挿することができます。結果はまた、一定温度でTFEによって誘導されるヘリックス形成の曲線を与え、これらのヘリックス誘導曲線の特性は、文献で他のペプチドによって示される不可解な結果のいくつかを説明しています。平均的なヘリックス傾向は、0から25％のTFEに定期的に増加しますが、TFE濃度が高いほどレベルが低く、この範囲でヘリックス形成の程度がオフになる理由を説明しています。濃縮されたTFE溶液における熱展開曲線の見かけの協調性の変化は、より高いTFE濃度で展開するヘリックスのエンタルピー変化の減少に起因します。主に完全なヘリックスの楕円率の強い温度依存性から、温度が上昇すると、見かけのヘリックス含有量のプラトー値の急速な減少。TFEのヘリックス安定化効果がヘリックス骨格の水素結合を強化することから生じるかどうかを判断するために、モデル化合物であるサリチル酸の水素結合の強度は、サリシル酸間のPKA差からのTFE/H2O混合で測定されています。水素結合を形成できない同様の化合物。水素結合強度の曲線対TFE濃度の増加は、TFE/H2O混合物の平均ヘリックス傾向の増加と形状と大きさの両方で一致します。

To establish a framework for extrapolating the helix-forming properties of peptides from TFE/H2O mixtures (TFE = 2,2, 2-trifluoroethanol) back to water, the thermal unfolding curves have been measured by circular dichroism for four repeating-sequence peptides, with chain lengths from 7 to 22 residues. The unfolding curves were measured between 0 and 50 volume percent TFE and were fitted to the modified Lifson-Roig theory. A single set of helix-coil parameters fits the results for the four peptides at each TFE concentration; only two of the basic helix-coil parameters, <w>, the mean helix propagation parameter of residues in the sequence repeat, and DeltaH, the enthalpy change per residue on unfolding the helix, are allowed to vary with TFE molarity. The success in fitting these curves over a wide range of experimental variables shows that helix formation is basically the same in TFE/H2O mixtures as in water. Moreover, a simple model based on a linear dependence of ln <w> and DeltaH on TFE molarity can be used to extrapolate the results from 25% TFE (approximately 4 M) back to water. The results also give curves of helix formation induced by TFE at constant temperature, and the properties of these helix induction curves explain some of the puzzling results shown by other peptides in the literature. The average helix propensity increases regularly from 0 to 25% TFE but levels off at higher TFE concentrations, which explains why the extent of helix formation levels off in this range. The change in the apparent cooperativity of thermal unfolding curves in concentrated TFE solutions results from the decrease of the enthalpy change for helix unfolding at higher TFE concentrations. The rapid decrease in the plateau values of apparent helix content with increasing temperature results mainly from the strong temperature dependence of the ellipticity of the complete helix. To determine whether the helix-stabilizing effect of TFE arises from strengthening the hydrogen bonds in the helix backbone, the strength of the hydrogen bond in a model compound, salicylic acid, has been measured in TFE/H2O mixtures from the pKa difference between salicylic acid and a similar compound which cannot form the hydrogen bond. The curve of hydrogen bond strength versus increasing TFE concentration matches both in shape and magnitude the increase in average helix propensity in TFE/H2O mixtures.