A calorimetric study of the thermal stability of barnase and its interaction with 3'GMP.
A calorimetric study of the thermal stability of barnase and its interaction with 3'GMP.
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Barnase 热稳定性及其与 3GMP 相互作用的量热研究。
DOI：
10.1021/bi00179a018
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发表时间：
1994
期刊：
影响因子：
2.9
通讯作者：
A. Fersht
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Jose C. Martinez;Mohamed El Harrous;Vladimir V. Filimonov;Pedro L. Mateo;A. Fersht
我们使用高灵敏度差示扫描量热法来表征解淀粉芽孢杆菌芽孢杆菌RNA酶在pH 2.0-5.0范围内的热稳定性。在 15-30 摄氏度的温度范围内，通过等温滴定量热法研究了芽孢杆菌RNA酶与其抑制剂 3'GMP 之间相互作用的能量学。还在 pH 4.5 下，在不同浓度的 3'GMP 存在下，对蛋白质进行了扫描量热法实验。提出了一种新颖、简单的程序来从扫描量热数据中获取结合参数。该方法基于游离蛋白和配体结合蛋白的配分函数的计算。等温量热法显示，在 25 摄氏度时，3'GMP 与 barnase 中的单个位点结合，其 delta Cp 为 -250 +/- 50 J/(K.mol)。在我们的实验条件下，游离芽孢杆菌RNA酶和配体结合芽孢杆菌RNA酶都经历高度可逆的双态热解折叠过程。 delta G 和 delta Cp 解折叠值与球状蛋白的其他解折叠值相似，而 delta H 和 delta S 解折叠值在芽孢杆菌RNA酶的变性温度下异常高。我们还意外地发现，芽孢杆菌RNA酶的热力学展开参数既不符合文献中描述的δ Cp和δ H之间的相关性值的趋势，也不符合球状蛋白的δ H和Tm之间的相关性的限制比焓值。这些差异可能与蛋白质折叠和/或未折叠状态的特定特征有关。
We have used high-sensitivity differential scanning calorimetry to characterize the thermal stability of barnase from Bacillus amyloliquefaciens in the pH range 2.0-5.0. The energetics of the interaction between barnase and its inhibitor 3'GMP have been studied by isothermal titration calorimetry in the temperature range 15-30 degrees C. Scanning calorimetry experiments were also made with the protein in the presence of various concentrations of 3'GMP at pH 4.5. A novel, simple procedure is proposed to obtain binding parameters from scanning calorimetry data. This method is based on the calculation of the partition functions of the free and the ligand-bound protein. Isothermal calorimetry shows that at 25 degrees C 3'GMP binds to a single site in barnase with a delta Cp of -250 +/- 50 J/(K.mol). Both free barnase and ligand-bound barnase undergo a highly reversible, two-state thermal unfolding process under our experimental conditions. delta G and delta Cp unfolding values are similar to others found for globular proteins, whereas delta H and delta S unfolding values are unusually high at the denaturation temperature of barnase. We have also found unexpectedly that the thermodynamic unfolding parameters of barnase fit neither the trend of values described in the literature for the correlation between delta Cp and delta H nor the limiting specific enthalpy value in the correlation between delta H and Tm for globular proteins. These discrepancies might be related to particular features of the folded and/or unfolded states of the protein.
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