Seminarium Zakładu Biofizyki

Metodami spektrofluorymetrii zatrzymanego przepływu określono dyfuzyjne stałe szybkości tworzenia kompleksu spotkaniowego lizozymu i N',N'',N'''-triacetylo-glukozaminy. Jednocześnie metodami symulacji dynamiki brownowskiej określono te stałe dla tworzenia kompleksu spotkaniowego przezproste kulkowe modele miejsca wiążącego lizozymu oraz jego ligandu. Uwzględnienie w symulacjach zarowno oddzialywan elektrostatycznych, jak i hydrodynamicznych prowadzi do zależności stałej szybkości tworzenia kompleksu od sily jonowej roztworu, podobnej do tej obserwowanej doświadczalnie. Wyłączenie sił hydrodynamicznych w symulacji daje natomiast monotoniczny spadek wartości stałej szybkości ze wzrostem sily jonowej, tak jak to przewiduje teoria Debye’a-Hueckela.

Diffusional encounter rate constants as a function of the ionic strength of solution were determined by stopped-flow spectrofluorimetry for association of lysozyme and N',N'',N'''-triacetyl-glucosamine. Brownian dynamics simulations were also used to numerically compute the rate constants for an eight-bead model of an enzyme with an elongated binding cleft and a three-bead model of the elongated ligand. Simulations including only electrostatic receptor-ligand interactions led to the familiar ionic strength dependence predicted by the Debye-Hueckel theory, whereas those including additionally hydrodynamic interactions led to a qualitatively different picture, however, similar to that observed experimentally. These results are discussed from a perspective of contributions of hydrodynamic and electrostatic torques to the speed of molecular association when proper alignment of reactants is required.