Efecto de alcoholes y polioles sobre la estabilidad estructural de la B-lactoglobulina en solución acuosa

Effect of alcohols and polyols on the structural stability of B-lactoglobulin in aqueous solution

En este trabajo se presenta un estudio sistemático sobre el efecto del incremento en el número de grupos OH de alcoholes y polioles de cuatro carbonos sobre las propiedades conformacionales de la beta-lactoglobulina. Los cambios en el comportamiento de las soluciones acuosas de la proteína por la adición de 1-butanol, 1,2 butanodiol, 1,2,4-butanotriol y 1,2,3,4-butanotetrol fueron determinados por espectroscopia UV, de fluorescencia y DC en el UV lejano, y en el UV cercano a 298,15 K. Los resultados muestran que el butanol ejerce una mayor modificación en la estructura de la proteína y el efecto va disminuyendo a medida que se incrementa el número de grupos OH.

INTRODUCCIÓN

La conformación nativa de las proteínas es controlada por interacciones intramoleculares entre los grupos funcionales de las proteínas y las moléculas de solvente, las cuales son dominantes a baja concentración de proteína. Varios factores –tales como pH, temperatura, presión, o la adición de cosolutos–, afectan la conformación nativa de las proteínas produciendo cambios que pueden causar el desdoblamiento de la proteína.

A pesar de la existencia de numerosos estudios sobre el efecto de distintos cosolutos, el mecanismo por el cual la adición de compuestos de bajo peso molecular contribuye a la estabilidad o al desdoblamiento de las proteínas no ha sido dilucidado, aunque hay evidencia de la influencia que ejerce el agua y la forma como la presencia de otras sustancias cambia las interacciones agua-agua. El efecto de la adición de compuestos de bajo peso molecular, como los alcoholes, sobre las propiedades conformacionales de péptidos y proteínas ha sido estudiado ampliamente, y se ha concluido que el efecto desnaturalizante observado aumenta con la longitud de la cadena hidrocarburo y disminuye con su ramificación (1, 2). Las técnicas espectroscópicas son las más utilizadas para estudiar el efecto del solvente sobre la estructura de proteínas; estas técnicas incluyen dicroísmo circular (DC) en la región ultravioleta (UV) lejano y cercano, espectroscopia UV en el lejano y cercano y espectroscopia de fluorescencia (3).

La β-lactoglobulina es una proteína globular con un PM de 18400 Da que se halla en abundancia en el suero de la leche de muchos mamíferos, pero no se encuentra en la leche humana. Su estructura primaria se conoce completamente y está formada por una sola cadena peptídica de162 residuos de aminoácidos. La cadena está plegada sobre sí misma, y la estructura terciaria está restringida por dos puentes S-S, quedando un grupo tiol libre.