Энтальпийные характеристики взаимодействия некоторых аминокислот и пептидов в водных растворах многоатомных спиртов

Изучение взаимодействий между белками и полиспиртами необходимо для понимания механизмов конформационной устойчивости биополимеров в растворах. Однако довольно сложная структура белковых соединений делает затруднительным термодинамическое изучение этих взаимодействий. Поэтому довольно часто изучают взаимодействия небольших биомолекул (аминокислот, пептидов и т.д.) с компонентами раствора, которые отражают поведение белков в смешанных растворителях.

Методом калориметрии растворения измерены интегральные энтальпии растворения AsolHm L-аланина, L-серина, глицилглицина и диглицилглицина в смесях воды с глицерином, этиленгликолем и 1,2- пропиленгликолем при концентрации сорастворителей до 0,42 м.д. Рассчитанные энтальпийные коэффициенты парных взаимодействий hxy аминокислот и пептидов с молекулами сорастворителей имеют положительные значения и увеличиваются в рядах: G-ol < EtD < 1,2-PrD и Gly-Gly-Gly < Gly-Gly < L-Ser < L-Ala. Более высокий hxy для 1,2- пропиленгликоля по сравнению с этиленгликолем связан с наличием в молекуле дополнительной метильной группы, что содействует гидрофобной гидратации, проявляющейся в упрочнении водородных связей воды вокруг СН3-групп. Менее положительный hxy для G-ol по сравнению с 1,2-PrD связан с замещением в молекуле 1,2-пропиленгликоля атома водорода метильной группы на полярную ОН-группу, способную образовывать донорно-акцепторные связи.

Предложено корреляционное уравнение зависимости энтальпийных парных коэффициентов взаимодействия биомолекул hxy от числа ОН-групп в молекулах одно- и многоатомных спиртов. Обнаружено влияние стерических факторов и гидрофобных эффектов при взаимодействиях в трехкомпонентных системах. Проведен анализ влияния электростатической составляющей и структурных особенностей аминокислот и пептидов на энтальпийные величины взаимодействия в водных растворах многоатомных спиртов.

Полученные термохимические параметры взаимодействия AtrH0, hxy аминокислот и пептидов с исследованными органическими растворителями зависят в значительной степени от характера межмолекулярного взаимодействия (ион-биполярные, водородные связи), структурных особенностей сорастворителей и гидратации (дегидратации) веществ, гидрофобных эффектов в трехкомпонентной системе.

Камкина С.В.