|
ДокладыВлияние параметров внешних условий на белок-белковые взаимодействия фибриногена по данным трансляционной диффузииКазанский институт биохимии и биофизики ФИЦ КазНЦ РАН, Казань, Россия Известно о самоассоциации фибриногена и индуцированном тромбином переходе фибриноген-фибрин при физиологическом pH 7,4 с последующим спонтанным взаимодействием и полимеризацией фибрина в олигомеры фибрина, протофибриллы и волокна (Weisel 2017). Самоассоциация фибриногена сильно чувствительна к физико-химическим условиям, таким как pH раствора и ионная сила, которые регулируют величину нековалентных движущих сил. Параметры электролита определяют пространственное распределение и размер общего заряда белка, которые имеют определяющую роль в межмолекулярных взаимодействиях. Зарядовые характеристики белковых молекул варьировались путем изменения рH и ионной силы растворителя. С помощью диффузионного подхода для изучения белок-белковых взаимодействий было показано, как параметры буферного раствора влияют на межмолекулярные взаимодействия фибриногена. Анализ экспериментальных данных по трансляционной диффузии с использованием подхода Винка, теории ДЛФО и модели «пористых» коллоидных частиц позволил оценить баланс сил притяжения-отталкивания в межмолекулярных взаимодействиях фибриногена в зависимости от внешних условий (Kusova 2021). Потенциалы электростатического взаимодействия и силы Ван-дер-Ваальса были оценен с помощью второго вириального коэффициента и константы Гамакера. Высокое значение константы Гамакера и наименьшее значение второго вириального коэффициента характеризуют сильное притяжение молекул фибриногена в условиях, близким к физиологическим (pH 7,4 и I = 0,1). Повышение pH до 9,5 приводит к нулевым значениям второго вириального коэффициента и константы Гамакера, что характеризует полную компенсацию сил притяжения и отталкивания. В кислой среде (pH 3,5) сильное электростатическое отталкивание между молекулами фибриногена существенно преобладает над силами Ван-дер-Ваальса. Эффект экранирования заряда при высокой ионной силе характеризуется значительным уменьшением всех межмолекулярных взаимодействий, что выражается в почти нулевых вириальных коэффициентах и значениях константы Гамакера. Таким образом было показано, что варьирование внешних условий обеспечивает простой и надежный способ модулировать межмолекулярные взаимодействия фибриногена и контролировать процессы биологический самосборки фибриногена и свертывания крови. Работа выполнена при финансовой поддержке гранта РФФИ № 20-04-00157.
1. Weisel J.W., Litvinov R.I. Fibrin formation, structure and properties // Fibrous proteins: structures and mechanisms.– 2017. – P. 405–456. 2. Kusova, A.M. Impact of intermolecular attraction and repulsion on molecular diffusion and virial coefficients of spheroidal and rod-shaped proteins. / A.M. Kusova, A.E. Sitnitsky, Yu.F. Zuev //Journal of Molecular Liquids. – 2021, Vol. 323. – P. 114927 – 114934. Материалы доклада |
