• 제목/요약/키워드: Molten globule

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Characterization of the molten globule conformation of V26A ubiquitin by far-UV circular dichroic spectroscopy and amide hydrogen/deuterium exchange

  • Park, Soon-Ho
    • BMB Reports
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    • 제41권1호
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    • pp.35-40
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    • 2008
  • The molten globular conformation of V26A ubiquitin (valine to alanine mutation at residue 26) was studied by nuclear magnetic resonance spectroscopy in conjunction with amide hydrogen/deuterium exchange. Most of the amide protons that are involved in the native secondary structures were observed to be protected in the molten globule state with the protection factors from 1.2 to 6.7. These protection factors are about 2 to 6 orders of magnitude smaller than those of the native state. These observations indicate that V26A molten globule has native-like backbone structure with marginal stability. The comparison of amide protection factors of V26A ubiquitin molten globule state with those of initial collapsed state of the wild type ubiquitin suggests that V26A ubiquitin molten globule state is located close to unfolded state in the folding reaction coordinate. It is considered that V26A ubiquitin molten globule is useful model to study early events in protein folding reaction.

Hydrophobic Core Variant Ubiquitin Forms a Molten Globule Conformation at Acidic pH

  • Park, Soon-Ho
    • BMB Reports
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    • 제37권6호
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    • pp.676-683
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    • 2004
  • The conformational properties of hydrophobic core variant ubiquitin (Val26 to Ala mutation) in an acidic solution were studied. The intrinsic tryptophan fluorescence emission spectrum, far-UV and near-UV circular dichroic spectra, the fluorescence emission spectrum of 8-anilinonaphthalene-1-sulfonic acid in the presence of V26A ubiquitin, and urea-induced unfolding measurements indicate this variant ubiquitin to be in the partially folded molten globule conformation in solution at pH 2. The folding kinetics from molten globule to the native state was nearly identical to those from the unfolded state to the native state. This observation suggests that the equilibrium molten globule state of hydrophobic core variant ubiquitin is an on-pathway folding intermediate.

유비퀴틴 단백질의 부분적으로 폴딩된 구조에 대한 분광학적 분석 (Spectroscopic Analysis of Partially Folded State of Ubiquitin)

  • 박순호
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제46권4호
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    • pp.305-310
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    • 2003
  • Hydrophobic core가 변이된 유비퀴틴 단백질이 pH 2 용액에서 보이는 구조적인 특성을 여러 분광학적 방법으로 측정하였다. 낮은 pH값을 갖는 용액에서 이 변이 유비퀴틴의 intrinsic tryptophan fluorescence emission spectrum은 unfolded 상태보다 약간 blue shift되어 있고 또한 그 intensity도 상당히 낮게 나타났다. 이는 이 용액 조건에서 이 변이 유비퀴틴의 삼차구조가 약간 남아 있는 것을 의미한다. 같은 용액에서 이 변이 유비쥐틴의 far-UV circular dichroic spectrum은 native 상태나 unfolded 상태의 spectrum과 현저히 달랐으며 220 nm 에서의 molar ellipticity 값을 통하여 볼 때 pH 2인 용액에서 상당량의 이차구조를 지니고 있었다. 또한 같은 용액에서 이 변이 유비퀴틴은 hydrophobic dye인 8-anilinonaphthalene-1-sulfonic acid(ANS)외 fluorescence emission intensity를 증가시키고 fluorescence emission maximum이 짧은 파장에서 나타나게 하였다(blue shift). 이러한 현상은 pH 2 용액에서 이 변이 유비퀴틴의 hydrophobic core가 느슨하여져서 hydrophobic dye인 ANS가 결합할 수 있는 구조를 띠고 있음을 나타낸다. 이러한 분광학적인 관찰은 이 변이 유비귀틴이 pH 2인 용액에서 상당량의 이차구조를 지니고 있지만 hydrophobic core는 느슨하게 형성된 molten globule과 같은 형태를 지니고 있음을 나타낸다. 이 변이 유비퀴틴의 molten 히obule 형태는 단백질 폴딩 반응의 경로를 연구할 수 있는 좋은 모델이 될 수 있을 것으로 생각된다.

Thermodynamic Analysis of the Low- to Physiological-Temperature Nondenaturational Conformational Change of Bovine Carbonic Anhydrase

  • Hollowell, Heather N.;Younvanich, Saronya S.;McNevin, Stacey L.;Britt, B. Mark
    • BMB Reports
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    • 제40권2호
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    • pp.205-211
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    • 2007
  • The stability curve - a plot of the Gibbs free energy of unfolding versus temperature - is calculated for bovine erythrocyte carbonic anhydrase in 150 mM sodium phosphate (pH = 7.0) from a combination of reversible differential scanning calorimetry measurements and isothermal guanidine hydrochloride titrations. The enzyme possesses two stable folded conformers with the conformational transition occurring at ~30$^{\circ}C$. The methodology yields a stability curve for the complete unfolding of the enzyme below this temperature but only the partial unfolding, to the molten globule state, above it. The transition state thermodynamics for the low- to physiological-temperature conformational change are calculated from slow-scan-rate differential scanning calorimetry measurements where it is found that the free energy barrier for the conversion is 90 kJ/mole and the transition state possesses a substantial unfolding quality. The data therefore suggest that the x-ray structure may differ considerably from the physiological structure and that the two conformers are not readily interconverted.

Interaction of Native and Apo-carbonic Anhydrase with Hydrophobic Adsorbents: A Comparative Structure-function Study

  • Salemi, Zahra;Hosseinkhani, Saman;Ranjbar, Bijan;Nemat-Gorgani, Mohsen
    • BMB Reports
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    • 제39권5호
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    • pp.636-641
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    • 2006
  • Our previous studies indicated that native carbonic anhydrase does not interact with hydrophobic adsorbents and that it acquires this ability upon denaturation. In the present study, an apo form of the enzyme was prepared by removal of zinc and a comparative study was performed on some characteristic features of the apo and native forms by far- and near-UV circular dichroism (CD), intrinsic fluorescent spectroscopy, 1-anilino naphthalene-8-sulfonate (ANS) binding, fluorescence quenching by acrylamide, and Tm measurement. Results indicate that protein flexibility is enhanced and the hydrophobic sites become more exposed upon conversion to the apo form. Accordingly, the apo structure showed a greater affinity for interaction with hydrophobic adsorbents as compared with the native structure. As observed for the native enzyme, heat denaturation of the apo form promoted interaction with alkyl residues present on the adsorbents and, by cooling followed by addition of zinc, catalytically-active immobilized preparations were obtained.

올레산과 미생물 유래 트랜스글루타미나제를 첨가한 우유 알파-락트알부민의 암세포사멸 효과 (Effects of Bovine α-Lactalbumin Added with Oleic Acid and Microbial Transglutaminase on Cancer Cell Apoptosis)

  • 정지은;홍윤호
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제41권3호
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    • pp.310-319
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    • 2012
  • 본 연구에서는 기능적 특성이 우수한 우유 단백질 소재를 개발하여 식품산업에 응용하고자 우유 ${\alpha}$-La의 영양생리학적 특성에 대하여 분석하였다. 우유 ${\alpha}$-La의 기능성을 향상 시키려는 시도로써 MTGase의 첨가가 이 단백질의 이화학적 및 면역학적 특성에 미치는 영향을 조사하고, 수종의 암세포주의 생육에 대한 억제 효과를 탐색하였으며, ${\alpha}$-La의 구조적 상태에 따라 항암활성의 관련성을 검토하였다. ${\alpha}$-La에 반응한 MTGase에 의해 생성된 중합체는 인체 내 가수분해효소에 의해 분해가 용이한 것으로 확인되었다. 위암 세포주에 ${\alpha}$-La을 10 mg/mL 농도로 처리한 경우 높은 세포독성을 나타냈다. ${\alpha}$-La과 올레산의 복합체인 BAMLET은 간암 세포주에서 ${\alpha}$-La에 비해 더 강한 활성을 보였다. BAMLET은 apo 상태로 상당량의 이차구조를 지니고 있지만, 소수성 중심부는 느슨하게 형성된 MG와 같은 형태를 지니고 있을 것으로 추정되었다. NMR 분석 결과, BAMLET은 1.2 ppm과 0.8 ppm에서 지방산 보조인자인 올레산과 상호 작용하는 것으로 분석되었다.

울릉도의 하부층 현무암질 집괴암 층내 염기성 암맥에서 산출되는 타킬라이트의 광물학적 특성과 화산학적 의미 (Mineralogical Characteristics of Tachylite occurring in Basic Dike, Basaltic Agglomerate Formation, Ulleung Island and Its Implications of Volcanic Activity)

  • 배수경;추창오;장윤득
    • 한국광물학회지
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    • 제25권2호
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    • pp.63-76
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    • 2012
  • 타킬라이트는 현무암질 용암의 급랭에 의해 형성된 흑색의 현무암질 유리질암로서 울릉도 최 하부층 현무암질 집괴암 내에서 드물게 산출된다. 본 논문의 목적은 타킬라이트의 산출특징과 미세조직의 광물학적 특징을 규명하고, 울릉도 초기 화산활동의 의미를 밝히는데 있다. 이를 위하여 타킬라이트의 산상을 조사하고 편광현미경, XRD, EPMA, SEM을 이용하여 광물학적 연구를 수행하였다. 타킬라이트는 내수전, 도동 및 저동 해안산책로, 거북바위, 예림원 지역 현무암질 집괴암 내 염기성 암맥 주변부에서 산출된다. 타킬라이트의 폭은 수 cm 내지 10 cm까지 다양하다. 타킬라이트의 겉 표면은 치밀하고 매끈하나, 내부는 패각상 깨짐이 특징적이다. 타킬라이트의 기질부는 유리질과 같은 비정질로 구성되어 있으며, 미립질의 반정광물로는 흑운모, 아노소클레이즈, 새니딘, 사장석, 각섬석, 및 티탄철석 등이 소량으로 포함된다. 타킬라이트에서 특징적으로 발달하는 균열은 아원형, 타원형이 우세하며, 간혹 여러 다면체를 보이는데, 경계부가 구획되어 일종의 구상체나 덩어리를 이룬다. 조직과 광물조성의 특징으로 볼 때, 타킬라이트는 가수분해작용과 같은 후속 저온성 변질작용을 거의 받지 않았다. 타킬라이트의 산출특징은 울릉도 하부층인 현무암집괴암층의 대부분이 수중환경에 있었거나, 최소한 해수에 포화되어 있었음을 지시한다.