Rafał Świerzewski

Mgr Rafał Świerzewski
„Właściwości lizozymu w warunkach zatłoczenia makromolekularnego”
Promotor: Prof. dr hab. Wojciech Zielenkiewicz
Celem pracy było określenie wpływu zatłoczenia makromolekularnego na trwałość struktury białka w środowisku
wodnym w układzie białko (lizozym) – czynnik zatłaczający (polimery - glikole polietylenowe o masach cząsteczkowych
6000, 10000 i 20000) poprzez zastosowanie metod kalorymetrycznych, densymetrycznych i spektroskopii fluorescencyjnej.
W wyniku przeprowadzonych badań stwierdzono występowanie zależności pozornych, molowych objętości lizozymu,
V2Φ (298K ) , oraz nadmiarowych pojemności cieplnych, ΔCp(298K), od masy cząsteczkowej oraz stężenia dodanego do
roztworu polimeru. W najmniejszym stopniu zależności te są obserwowane dla PEG 6000; natomiast w przypadku PEG
10000 i 20000 zależności te są wyraźne, szczególnie gdy stężenie tych glikoli polietylenowych osiągnie wartość 8 – 10
g·dm-3.
W celu wyjaśnienia zaobserwowanych zmian przeprowadzono badania metodą spektroskopii fluorescencyjnej. Ich
wyniki zinterpretowano przyjmując podział chromoforów (tryptofanów) w cząsteczce lizozymu na dwie grupy: a) na
powierzchni cząsteczki oraz b) wewnątrz cząsteczki badanego białka. Wykazano, że w miarę wzrostu stężenia PEG 20000
maksimum intensywność fluorescencji lizozymu, I0,max, maleje. Charakterystyczny punkt zmiany trendu zależności
I0,max=f(%PEG) jest zgodny z zaobserwowanym dla zależności pozornej, molowej objętości lizozymu, V2Φ (298K ) i
pojemności cieplnych, ΔCp(298K), od stężenia tego polimeru, w tych samych warunkach temperatury, ciśnienia oraz pH.
Wskazuje to na występowanie zmian w otoczce hydratacyjnej białka w miarę wzrostu zatłoczenia makromolekularnego.
Badania procesu denaturacji lizozymu spowodowanego wzrostem temperatury w warunkach zatłoczenia
makromolekularnego, prowadzone były z wykorzystaniem adiabatycznej, różnicowej kalorymetrii skaningowej.
Stwierdzono, że procesy denaturacji białka są procesami dwustanowymi. Wykazano to uzyskując zgodność pomiędzy
kalorymetrycznie wyznaczonymi wartościami zmian entalpii denaturacji lizozymu, ΔH NU , a obliczonymi wartościami zmian
entalpii van’t Hoffa, ΔHvH,. Wyznaczone wartości temperatur przemiany konformacyjnej, Tm, w zależności od stężenia i
masy cząsteczkowej dodanego PEG wskazują na zmiany trwałości struktury białka. Natomiast brak zmian w
wartościach ΔH NU występujących w przemianach konformacyjnych wskazuje na entropowy charakter przemiany.