Jak působí soli na virovou proteázu HRV 3C?

Fyzikálně chemické vlastnosti proteinů jsou nevyhnutelně ovlivňovány roztokem, v němž se nacházejí. Tento roztok působí na jejich stabilitu, dynamiku struktury proteinů a také na jejich aktivitu. Mezi jednoduché a zároveň intenzivně studované mechanismy náleží Hofmeisterův jev, který souvisí s působením různých anorganických solí na iontovou sílu roztoku. Je známo, že složení solí v roztoku ovlivňuje řadu biofyzikálních a biochemických procesů, včetně stability proteinů a jejich enzymatické aktivity. Výzkum těchto procesů má uplatnění v řadě odvětví, včetně astrobiologie, protože roztoky solí představují podstatný prvek prostředí na řady jiných světů Sluneční soustavy, počínaje Marsem.

 Babak Minofar z Přírodovědecké fakulty Jihočeské univerzity v Českých Budějovicích a jeho spolupracovníci ve své nové studii systematicky analyzovali vliv roztoků vybraných solí na proteázu HRV 3C, která pochází z lidského rhinoviru-14 ze skupiny pikornanivů, jednoho z původců rýmy. Tuto konkrétní proteázu, která je zodpovědná za zpracování polyproteinu zmíněného viru si zvolili především kvůli tomu, že je perspektivní pro využití v rekombinantních proteinech pro farmaceutické a biochemické aplikace.

 Badatelé ve výzkumu použili pět aniontů sodných solí – sulfát, fosfát, chlorid, bromid a perchlorát a zkoumali jejich vliv na katalytické a konformační vlastnosti proteázy HRV 3C. Vlastnosti proteázy přitom sledovali pomocí spektra cirkulárního dichroismu, tyrosinové fluorescence, diferenční skenovací kalorimetrie a simulací molekulární dynamiky. Výsledky výzkumu ukázaly, že anionty mají významný vliv na vlastnosti studovaného proteinu, v souladu s Hofmeisterovým jevem. Korelace stabilizujícího vlivu aniontů na protein s hustotou elektrického náboje aniontu přitom naznačují, že dochází k přímé interakci mezi anionty a proteázou HRV 3C.

Dušeková, E., Berta, M., Sedláková, D., Řeha, D., Dzurillová, V., Shaposhnikova, A., Fadaei, F., Tomková, M., Minofar, B., Sedlák, E. 2022. Specific anion effect on properties of HRV 3C protease. Biophysical Chemistry 287: 106825.

Kontakt: Babak Minofar (minofar at nh.cas.cz)

Obrázek: Vliv soli na proteázu. Kredit: Dušeková et al. (2022).