जैव रसायन एवं विश्लेषणात्मक जैव रसायन

अमूर्त

मूल और विकृतीकरण स्थितियों के तहत एंजाइम गतिविधि और संरचना पर मैक्रोमॉलीक्यूलर क्राउडिंग और कारावास का प्रभाव

स्टीवन लॉन्ग, जेफरी कुंकेल और प्रशांत असुरी

अब यह अच्छी तरह से समझा जा चुका है कि बहिष्कृत आयतन प्रभावों के कारण क्राउडिंग और परिरोध दोनों ही एंजाइम संरचना और कार्य को प्रभावित करते हैं; हालाँकि, प्रत्यक्ष तुलना अध्ययनों की कमी के कारण प्रोटीन के भाग्य पर इन वातावरणों की सापेक्ष प्रभावकारिता अस्पष्ट बनी हुई है। इस अध्ययन में, हम दो मॉडल एंजाइमों - हॉर्सरैडिश पेरोक्सीडेज और β-गैलेक्टोसिडेस के व्यवहार पर क्राउडिंग और परिरोध दोनों के प्रभावों की जाँच करने के लिए इन विट्रो प्लेटफ़ॉर्म विकसित करने के लिए बायोपॉलिमर एल्गिनेट के उपयोग का पता लगाते हैं। एल्गिनेट, अपने घोल चरण में, क्राउडिंग एजेंट के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है और, इसके जेल चरण में द्विसंयोजक धनायनों का उपयोग करके क्रॉसलिंकिंग द्वारा, प्रोटीन को समाहित और परिरोधित करने के लिए, जिससे हमें क्राउडिंग और परिरोध के प्रभावों की सीधे तुलना करने के लिए एक ही प्रणाली का उपयोग करने की अनुमति मिलती है। एल्गिनेट सांद्रता को अलग-अलग करके क्राउडिंग और परिरोध की विभिन्न डिग्री प्राप्त की गईं, और इन अध्ययनों ने क्राउडिंग और परिरोध की डिग्री पर एंजाइम गतिविधि की स्पष्ट निर्भरता को प्रदर्शित किया। इसके अलावा, हमारे डेटा ने यह भी सुझाव दिया कि क्रॉसलिंक्ड एल्गिनेट जैल में प्रोटीन की सीमा गैर-क्रॉसलिंक्ड भीड़ भरे वातावरण की तुलना में विकृतीकरण स्थितियों के तहत एंजाइम गतिविधि में उच्च वृद्धि का कारण बनी। गतिज विश्लेषण से प्राप्त परिणामों की पुष्टि 8-एनिलिनोनाफ्थलीन-1-सल्फोनिक एसिड फ्लोरोसेंस परख का उपयोग करके प्रोटीन विकृतीकरण के संरचनात्मक मापों का उपयोग करके की गई।