The Endothermic Effects during Denaturation of Lysozyme by Temperature Modulated Calorimetry and an Intermediate Reaction Equilibrium
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Notice bibliographique
Résumé
To gain insight into the thermodynamics of protein denaturation, the complex heat capacity, C p * (= C p ‘ − iC p ‘ ‘) of lysozyme−water system has been measured at pH 2.5 in the 293−368 K range by using temperature-modulated scanning calorimetry (TMSC), a technique in which the thermally reversible enthalpy changes are measured separately and simultaneously with the thermally irreversible enthalpy changes. The plot of C p ‘ against the temperature T shows a broad peak, which is similar to that observed in C p, DSC, measured here and elsewhere by differential scanning calorimetry (DSC), a technique which gives the sum of both the reversible and irreversible contributions in the apparent heat capacity value. This peak in C p, DSC has been generally attributed to endothermic heat absorption on reversible and irreversible unfolding processes and irreversible thermal denaturation. It is shown that the observed C p ‘ peak results from heat absorption when the equilibrium constant between the native lysozyme state and a conformationally different intermediate state increases with T . The plot of C p ‘ versus T is subdivided into four regions, corresponding to the dominance of a certain process. Thermal denaturation of lysozyme was found to occur according to a scheme, native state ↔ unfolded (intermediate) state → denatured state. This conclusion is consistent with the general view that the first step of denaturation of small one-domain globular protein like lysozyme is a reversible conformational (unfolding) transition, and the second step is irreversible denaturation. It is shown that when kept isothermally at T > 341 K, i.e., within the transition temperature range, C p ‘ of lysozyme decreases. This decrease is exponential in time and corresponds to a rate constant, which varies according to the Arrhenius-type equation, with a preexponential factor of 5 × 10 20 s -1 and energy of 167 kJ/mol. The overall kinetics of the denaturation reaction is of the first order.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
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Scores machine (provisoires)
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