science >> Wetenschap >  >> Chemie

Thermodynamische eigenschappen van hevein

Rubberlatex Hevea brasiliensis . Krediet:Lobachevsky University

Hevein is een klein eiwit (4,7 kDa) dat uit drieënveertig aminozuurresten bestaat. Het is het hoofdbestanddeel van de onderste fractie van de rubberboom ( Hevea brasiliensis ) latex met een uitgesproken antimicrobiële werking, waardoor de aandacht van onderzoekers wordt getrokken.

Antimicrobiële peptiden hebben een breed werkingsspectrum:ze zijn in staat om doelwitcellen snel te doden. Bovendien, er is geen resistentie tegen deze groep stoffen:in tegenstelling tot traditionele antibiotica, ze veroorzaken niet de vorming van resistente pathogenen. Al het bovenstaande maakt hem tot een veelbelovend onderwerp voor onderzoek en praktisch gebruik bij het creëren van duurzame vormen van landbouwgewassen en het ontwikkelen van nieuwe medicijnen.

Een groep onderzoekers onder leiding van professor Alexander Knyazev aan de faculteit Scheikunde van de Lobachevsky-universiteit heeft de thermodynamische en structurele eigenschappen van biologisch actieve stoffen bestudeerd. zoals vitamines, hormonen, eiwitten, neurostimulantia, enzovoort., Voor meerdere jaren.

"We hebben met ionspray-massaspectrometrie een uniek monster van heveïne geanalyseerd, verkregen aan de Universiteit van Padjadjaran (Indonesië). De aminozuursamenstelling en aminozuursequentie van deze verbinding werden bepaald met behulp van een aminozuuranalysator en een eiwitsequencer, " zegt professor Knjazev.

Er werd vastgesteld dat het onderzochte monster een zuiver, eenfasig product met drie componenten in een verhouding van 8:1:1 met een molecuulgewicht van 4727,13 g/mol (hevein), 4620,96 g/mol (pseudo-heveïne) en 4709,11 g/mol (gemodificeerde heveïne). Bij het bestuderen van de eigenschappen van het monster aan de Lobachevsky University met de methode van adiabatische vacuümcalorimetrie, zijn warmtecapaciteit versus temperatuur in het bereik van 5 K tot 344 K werd bepaald.

Ook werd vastgesteld dat de teststof een faseovergang heeft bij Ttr =222,8 K, door een verandering in de positie van de eiwitmoleculen ten opzichte van elkaar. Op basis van diffractiestudies, een overgangsmechanisme werd voorgesteld.

"Het doel van dit werk was in de eerste plaats om de eigenschappen van eiwitten te bestuderen die mogelijk kunnen worden gebruikt bij de ontwikkeling van nieuwe medicijnen, vervolgt Alexander Knjazev. - Tijdens ons onderzoek is gebleken dat dit monster van heveïne bij een bepaalde temperatuur een faseovergang heeft. Dergelijke studies zijn interessant omdat een bepaalde wijziging verantwoordelijk kan zijn voor een specifieke eigenschap die zich misschien niet in een andere vorm manifesteert."

De thermodynamische eigenschappen van eiwitten en andere biologisch actieve stoffen hebben een enorm toepassingsgebied, een van de belangrijke gebieden is de ontwikkeling van nieuwe medicijnen. Thermodynamische beschrijving van reacties waarbij eiwitten betrokken zijn, zal licht werpen op het begrip van vele processen die plaatsvinden in levende organismen, helpt bij het beantwoorden van vragen over de (on)mogelijkheid van bepaalde reacties en geeft inzicht in de biologische functies van deze eiwitten.