Search
Filters
total: 27
Search results for: osmolity
-
Wpływ oddziaływań sfer hydratacyjnych białek i osmolitów na stabilność białek w roztworze
PublicationZjawisko zwijania białek w roztworach osmolitów jest intensywnie badane od wielu lat. Wciąż jednak nie ma zgodności co do mechanizmu stabilizacji/destabilizacji białek. Celem niniejszej pracy było poznanie mechanizmu wpływu osmolitów na stabilność białek. W tym aspekcie przeprowadzone badania były ukierunkowane na poznanie wpływu osmolitów na sferę hydratacyjną białka. W niniejszej pracy zbadałem wpływ przedstawiciela osmolitów...
-
Hydration of Simple Model Peptides in Aqueous Osmolyte Solutions
PublicationThe biology and chemistry of proteins and peptides are inextricably linked with water as the solvent. The reason for the high stability of some proteins or uncontrolled aggregation of others may be hidden in the properties of their hydration water. In this study, we investigated the effect of stabilizing osmolyte–TMAO (trimethylamine N-oxide) and destabilizing osmolyte–urea on hydration shells of two short peptides, NAGMA (N-acetyl-glycine-methylamide)...
-
Mechanism of Osmolyte Stabilization–Destabilization of Proteins: Experimental Evidence
PublicationIn this work, we investigated the influence of stabilizing (N,N,N-trimethylglycine) and destabilizing (urea) osmolytes on the hydration spheres of biomacromolecules in folded forms (trpzip-1 peptide and hen egg white lysozyme─hewl) and unfolded protein models (glycine─GLY and N-methylglycine─NMG) by means of infrared spectroscopy. GLY and NMG were clearly limited as minimal models for unfolded proteins and should be treated with...
-
Oddziaływania międzycząsteczkowe w wybranych układach trójskładnikowych: woda - osmolit - model łańcucha białkowego
PublicationW niniejszej rozprawie przedstawione zostały wyniki moich prac nad oddziaływaniami międzycząsteczkowych w wodnych układach osmolitów i białek. Wykorzystałam równolegle dwa kierunki badań: spektroskopię w podczerwieni (FTIR) oraz badania wolumetryczne i akustyczne. Mając możliwość śledzenia formowania się włókien amyloidowych, postanowiłam zbadać również wpływ wytypowanych osmolitów na proces formowania się włókien białkowych. Najważniejszym...
-
Stabilizing agents and protein stability
PublicationBiałka są kluczowymi elementami żywych organizmów, jak również efektywnymi katalizatorami w biotechnologii i medycynie. Szybki rozwój wielu gałęzi biotechnologii wiąże się z coraz większym zapotrzebowaniem na produkty białkowe charakteryzujące się wysoką stabilnością. Jednym ze sposobów osiągnięcia większej stabilności białek jest wykorzystanie małych związków organicznych, tzw. osmolitów. Do tej grupy związków należą aminokwasy,...
-
General Mechanism of Osmolytes’ Influence on Protein Stability Irrespective of the Type of Osmolyte Cosolvent
PublicationThe stability of proteins in an aqueous solution can be modified by the presence of osmolytes. The hydration sphere of stabilizing osmolytes is strikingly similar to the enhanced hydration sphere of a protein. This similarity leads to an increase in the protein stability. Moreover, the hydration sphere of destabilizing osmolytes is significantly different. These solutes generate in their surroundings so-called “structurally different...
-
Wpływ osmolitów na stabilność białek w oparciu o metodę dynamiki molekularnej
PublicationCelem niniejszej pracy było zbadanie molekularnego mechanizmu wpływu biologicznie znaczących związków, tzw. osmolitów na stabilność białek. Aby zweryfikować istniejące hipotezy i dostarczyć spójnego obrazu działania osmolitów na poziomie molekularnym, wykorzystano metodę dynamiki molekularnej do zasymulowania mechanicznej denaturacji modelowych białek – lizozymu i ubikwityny. W tym podejściu odtworzony został efekt stabilizujący...
-
Molecular basis of the osmolyte effect on protein stability: a lesson from the mechanical unfolding of lysozyme
PublicationOsmolytes are a class of small organic molecules that shift the protein folding equilibrium. For this reason, they are accumulated by organisms under environmental stress, and find applications in biotechnology where proteins need to be stabilized or dissolved. However, despite years of research, debate continues over the exact mechanisms underpinning the stabilizing and denaturing effect of osmolytes. Here, we simulated the mechanical...
-
Chemometric Method of Spectra Analysis Leading to Isolation of Lysozyme and CtDNA Spectra Affected by Osmolytes
PublicationW niniejszej pracy zaprezentowana została chemometryczna metoda analizy danych widmowych, prowadząca do wyizolowania widm FTIR biomakrocząsteczek (lizozymu z białka jaja kurzego i ctDNA) zaburzonych przez wybrane osmolity (TMAO, betainę) w roztworach wodnych. Została ona oparta na metodzie widm różnicowych, wykorzystywanej pierwotnie do określania struktury rozpuszczalnika wokół cząsteczek substancji rozpuszczonej. Cykliczne wykorzystanie...
-
Jarosław Wawer dr hab. inż.
People -
Effects of Urea and Trimethylamine-N-oxide on the Properties of Water and the Secondary Structure of Hen Egg White Lysozyme
PublicationW celu określenia sposobu hydratacji mocznika i N-tlenku trimetyloaminy, wykorzystano spektroskopię oscylacyjną FTIR. Dane eksperymentalne, otrzymane z pomiarów widm oscylacyjnych wody półciężkiej (HDO) rozcieńczonej izotopowo w wodnych roztworach badanych związków, analizowane były za pomocą "metody widm różnicowych". Strukturalno-energetyczna charakterystyka wody zaburzonej przez cząsteczki osmolitów wskazuje, że woda zaburzona...
-
Effect of ectoine on hydration spheres of peptides–spectroscopic studies
PublicationIn this paper, we use FTIR spectroscopy to characterize the hydration water of ectoine, its interactions with two peptides–diglycine and NAGMA, and the properties of water molecules in the hydration spheres of both peptides changed by the presence of the osmolyte. We found that the interaction of ectoine with the peptide hydration shells had no effect on its own hydration sphere. However, the enhanced hydration layer of the osmolyte...
-
Joanna Krakowiak dr hab. inż.
People -
Akumulacja metali ciężkich w wybranych gatunkach ryb bałtyckich
PublicationJednym z naturalnych składników basenów wodnych są metale ciężkie, jednak działanie czynników antropogenicznych powoduje, iż stężenie tych substancji chemicznych niekiedy wzrasta do poziomów zagrażających bezpośrednio wodnej florze i faunie oraz pośrednio zdrowiu człowieka. Celem badań była ocena skażenia mięsa bałtyckich ryb metalami ciężkimi. W ramach przeprowadzonych badań analizie zostały poddane następujące gatunki ryb: makrela...
-
Chemometric determination of solute-affected solvent vibrational spectra as a superior way of information extraction on solute solvation phenomena
PublicationW pracy zaprezentowano dwie chemometryczne metody wyznaczania widm zaburzonych rozpuszczalnika oraz liczby cząsteczek zaburzonych, na podstawie zmierzonych serii wibracyjnych widm FT-IR roztworów substancji. Pierwsza z metod została stworzona na podstawie Namiarowej Analizy Faktorowej (ang. Target Factor Analysis). Druga z nich wykorzystuje algorytm izolacji widm czystych składników z serii widm mieszanin. Działanie obu metod zostało...
-
Are stabilizing osmolytes preferentially excluded from the protein surface? FTIR and MD studies
PublicationInteractions between osmolytes and hen egg white lysozyme in aqueous solutions were studied by means of FTIR spectroscopy and molecular dynamics. A combination of difference spectra method and chemometric analysis of spectroscopic data was used to determine the number of osmolyte molecules interacting with the protein, and the preferential interaction coefficient in presented systems. Both osmolytes – L-proline and trimethylamine-N-oxide...
-
Interactions in Ternary Aqueous Solutions of NMA and Osmolytes—PARAFAC Decomposition of FTIR Spectra Series
PublicationIntermolecular interactions in aqueous solutions are crucial for virtually all processes in living cells. ATR-FTIR spectroscopy is a technique that allows changes caused by many types of such interactions to be registered; however, binary solutions are sometimes difficult to solve in these terms, while ternary solutions are even more difficult. Here, we present a method of data pretreatment that facilitates the use of the Parallel...
-
DMSO and TMAO—Differences in Interactions in Aqueous Solutions of the K-Peptide
PublicationInteractions between a solvent and their co-solute molecules in solutions of peptides are crucial for their stability and structure. The K-peptide is a synthetic fragment of a larger hen egg white lysozyme protein that is believed to be able to aggregate into amyloid structures. In this study, a complex experimental and theoretical approach is applied to study systems comprising the peptide, water, and two co-solutes: trimethylamide...
-
Effect of urea and glycine betaine on the hydration sphere of model molecules for the surface features of proteins
PublicationWater properties may significantly affect protein stability. Osmolytes are compounds that intrinsically affect water in many different ways and thus can influence proteins with this type of indirect mechanism. In this study, we characterize water properties in ternary solutions: model–water–osmolyte, with two model molecules: N-methylacetamide (NMA) and dimethyl sulfoxide (DMSO) and two osmolytes: glycine betaine (TMG)and urea....
-
Antimicrobial Activity of Honey
PublicationHoney has had a valued place in traditional medicine for centuries. It was used to overcome liver, cardiovascular and gastrointestinal problems and for treatment of some types of infectious disease. Particularly, good results were achieved in the case of application of this product for therapy of infected, difficult to heal wounds. The high health-promoting properties of honey have been recently confirmed in many research investigations....
-
Solvation phenomena in ternary system tetramethylurea-methylacetamide-water: Insights from volumetric, compressibility and FTIR analysis
PublicationThe properties of the ternary systems N,N,N’,N’-tetramethylurea - N-methylacetamide - water were investigated using Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR), volumetric and compression measurements. Densities and sound velocities were determined in order to obtain the apparent molar volumes (VΦ) and apparent molar isentropic compressions (ΚS,Φ). These values were then extrapolated to infinite dilution. Additionally, interaction parameters...
-
Protein stability in aqueous solutions of osmolytes studied through complementary theoretical and experimental approach
ProjectsProject realized in Department of Physical Chemistry according to UMO-2013/11/B/NZ1/02258 agreement from 2014-07-10
-
ZAWARTOŚĆ CUKRÓW W SOKACH DRZEWNYCH Z TERENU PODKARPACIA
PublicationOznaczono zawartość cukrów w sokach drzewnych sześciu gatunków drzew rosnących na terenie Podkarpacia. Materiał doświadczalny stanowiły soki z drzew gatunków: brzoza zwisła in. brodawkowata (Betula pendula Roth.), brzoza omszona (Betula pubescens Ehrh.), grab pospolity (Carpinus betulus L.), klon zwyczajny (Acer platanoides L.), klon jesionolistny (Acer negundo L.) oraz wierzba biała (Salix alba L.). Analizę jakościową cukrów przeprowadzono...
-
Interactions in aqueous solutions of K-peptide and DMSO – spectroscopic and calorimetric studies
PublicationIntroduction K-peptide (GILQINSRW) – short 9 amino acid fragment of the hen egg white lysozyme has the ability to form amyloid structures. Dimethyl sulfoxide (DMSO) is an osmolyte which can alter this ability. Our goal was to get an insight into the mechanism of Kpeptide-DMSO interactions in aqueous solutions. Such a knowledge can be helpful to understand processes leading to various neurodegenerative diseases. Methods ATR-FTIR...
-
Regulated assembly of lipopolysaccharide and sensing of its alterations in Escherichia coli
PublicationThis thesis describes mechanism of the regulation of the transcription of the rpoE gene encoding an essential RNA polymerase subunit in Escherichia coli. The RpoE regulates extracytoplasmic stress response regulon and is required to initiate transcription of genes, whose products are involvedin the folding of periplasmic proteins and synthesis and transport of outer membrane components. The transcriptional regulation of the rpoE...
-
The hydrogen bond network structure within the hydration shell around simple osmolytes: Urea, tetramethylurea, and trimethylamine-N-oxide, investigated using both a fixed charge and a polarizable water model
PublicationDespite numerous experimental and computer simulation studies, a controversy still exists regarding the effect of osmolytes on the structure of surrounding water. There is a question, to what extent some of the contradictory results may arise from differences in potential models used to simulate the system or parameters employed to describe physical properties of the mixture and interpretation of the results. Bearing this in mind,...
-
The hydrogen bond network structure within the hydration shell around simple osmolytes: Urea, tetramethylurea, and trimethylamine-N-oxide, investigated using both a fixed charge and a polarizable water model
PublicationDespite numerous experimental and computer simulation studies, a controversy still exists regarding the effect of osmolytes on the structure of surrounding water. There is a question, to what extent some of the contradictory results may arise from differences in potential models used to simulate the system or parameters employed to describe physical properties of the mixture and interpretation of the results. Bearing this in mind,...