Current time in Korea 21:40 Oct 28 (Wed) Year 2020 KCS KCS Publications
KCS Publications
My Journal  Log In  Register
HOME > Search > Browsing(JKCS) > Archives

Journal of the Korean Chemical Society (JKCS)

ISSN 1017-2548(Print)
ISSN 2234-8530(Online)
Volume 49, Number 5
JKCSEZ 49(5)
October 20, 2005 

 
Title
Analysis of the m-value Change in the Equilibrium Unfolding of Hydrophobic Core Variant Ubiquitin

소수성 코어 residue가 변이된 유비퀴틴 단백질의 urea에 의한 unfolding 반응에서 보이는 m-value의 변화에 대한 분석
Author
Soon-Ho Park*, Mi-Jin Baek

박순호*, 백미진
Keywords
단백질 unfolding 실험, m-value, 단백질 native구조의 안정성, 유비퀴틴 , Protein Unfolding Experiment M-value, Structural Stability of Native State, Ubiquitin
Abstract
단백질의 native state의 안정성을 측정하는 것은 단백질의 구조나 기능을 탐색하는데 필수적인 실험이다. 단백질의 native state의 안정성을 측정하는 방법은 변성제에 의한 unfolding 실험의 결과를 Linear Extrapolation Method(LEM)로 분석하는 방법이 가장 많이 사용되고 있다. LEM분석은 단백질의 구조적인 안정성을 반영하는 자유에너지인 ΔGoNU와 자유에너지의 변성제농도 의존도인 m-value라는 두 가지 값을 제공한다. 이중 m-value는 단백질이 unfolding 될 때 용액에 노출되는 solvent accessible surface area(SASA)에 비례하는 것으로서 폴딩 반응의 구조적인 특성을 반영하는 상수로 알려져 있다. 단백질 unfolding 실험에서 대부분의 경우 m-value는 변하지 않으나 몇몇 특이한 경우에는 m-value가 커지거나 작아지는 것이 관찰되며 이러한 변화는 단백질의 native state나 unfolded state의 구조가 변한 경우이거나 폴딩 반응의 메커니즘이 변한 경우로 해석되고 있다. 소수성 코어 residue가 변이된 유비퀴틴인 HubWA에 대한 unfolding 실험에서도 m-value가 변하는 것이 관찰되었다. HubWA의 unfolding 실험은 주로 pH 5인 용액에서 실시되었으며 이 조건에서 HubWA는 two-state 폴딩 메커니즘을 따르는 것으로 알려져 있다. 그런데 단백질의 이차구조의 변환을 측정하는 far-UV circular dichroic 분광법으로 관찰한 HubWA의 pH 7, 9 용액에서의 unfolding 실험에서 관찰된 m-value가 pH 5에서 관찰된 m-value보다 작은 것이 관찰되었다. 이렇듯 pH 7과 9에서의 m-value가 pH 5에서의 m-value보다 감소하는 현상은 단백질의 삼차구조의 변환을 관찰할 수 있는 형광분광법으로 측정한 unfolding 실험으로부터 pH 9에서는 native state의 구조의 변화에 기인하며, pH 7에서는 폴딩 intermediate의 population이 증가하기 때문인 것으로 보여진다.

Protein stability measurement is essential to study the relationship between the structure and the function of proteins. Protein stability is usually estimated by linear extrapolation method (LEM) analysis of denaturant-induced unfolding measurements. Through LEM, the native stability of protein (ΔGoNU) is obtained. Furthermore, LEM provides the m-value which is known to reflect the change in the solvent accessible surface area (SASA) when a protein unfolds. The m-values are normally observed constant upon mutation or change in solvent conditions. However, the m-value changes have been observed in several experiments. It has been interpreted that the change in m-value is due to; (1) change in the structure of the native or unfolded state, or (2) accumulation of folding intermediates which reduces the cooperativity of folding reaction. The change in m-value was observed in the unfolding measurements of hydrophobic core variant ubiquitin, HubWA. The unfolding measurements of ubiquitin were normally performed at pH 5. At this solvent pH, HubWA observed to follow a two-state folding mechanism. However, unfolding of HubWA observed by far-UV circular dichroism, a spectral probe that measures secondary structural change, showed that the m-value at pH 7 and 9 are significantly smaller than that observed at pH 5. Based on the unfolding of HubWA observed by fluorescence spectroscopy, a spectral probe that measures tertiary structural change, the decrease in m-value at pH 9 is considered due to the change in structure of the native state, while the decrease in m-value at pH 7 is considered due to the accumulation of folding intermediates.

Page
479 - 0
Full Text
PDF