Journal de chimie physique et biophysique
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Abstrait

Transition spirale-sphère induite par l'hydratation différentielle des chaînes de gélatine dans les solutions liquides binaires

Shilpa Sanwlani and Bohidar HB

La transition coil-globule induite par hydratation spécifique dans la chaîne gélatine-B(GB), un polypeptide, dans des solutions d'éthanol, d'éthylène glycol et de glycérol (solutions organiques) a été étudiée par spectroscopie Raman, viscosité et techniques de diffusion dynamique de la lumière pour cartographier son comportement d'hydratation différentiel dans des solutions de mono, di et tri-ol (les alcools ne sont pas des solvants pour ce polypeptide). La rigidité de la chaîne, déterminée à partir du rapport rayon hydrodynamique/rayon de giration Rg/Rh, a été estimée à environ 0,67 dans l'eau, ce qui s'est avéré dépendant de la nature de l'alcool et de sa concentration. Français Ceci attribuait clairement la même conformation de bobine aléatoire au GB dans toutes les solutions à faible concentration d'alcool, mais un effondrement de la chaîne en une forme presque globulaire (Rg/Rh = 0,77) a été observé lorsque la concentration d'alcool a été augmentée, ce qui s'est produit dans le glycérol à des concentrations d'environ 60 % (v/v), dans l'éthylène glycol à environ 35 % et dans l'éthanol à des concentrations d'environ 40 % (v/v), ce qui est cohérent avec les données de viscosité intrinsèque. Le paramètre d'interaction soluté-solvant de Huggins (KH) et Kraemer (KK) déterminé à partir du graphique de dépendance de la concentration de la viscosité relative a révélé une interaction plus faible entre le GB et les organo-solvants avec l'augmentation de la concentration de la phase organique. L'hydratation différentielle de la chaîne a été évaluée à partir des modes actifs Raman caractéristiques de la molécule d'eau. Trois pics Raman de signature ont été observés à 3200, 3310 et 3460 cm-1 spécifiques à l'eau structurée, partiellement structurée et amorphe respectivement. On a observé que le pic à 3310 cm-1 diminuait avec la concentration en alcool tandis que le pic à 3200 cm-1 augmentait, indiquant l'augmentation de la structure de l'eau dans toutes les solutions et l'épuisement de la densité de l'eau près de la première gaine d'hydratation de la molécule de protéine qui a provoqué l'effondrement de la chaîne GB.