Những protein nhiệt độ cao xử lý nhiệt như thế nào?

Trong những năm gần đây, chúng ta đã chứng kiến sự bùng nổ thông tin về trình tự và cấu trúc của các protein từ các sinh vật siêu nhiệt và nhiệt độ cao. Các trình tự genome hoàn chỉnh đã được công bố cho nhiều archaeon siêu nhiệt. Trong bài viết này, chúng tôi sẽ tổng hợp một số nghiên cứu gần đây về độ ổn định nhiệt độ của protein cùng với công trình từ phòng thí nghiệm của chúng tôi. Một số lượng lớn các yếu tố trình tự và cấu trúc được cho là đóng góp vào độ ổn định nhiệt độ nội tại cao hơn của protein từ các sinh vật này. Các yếu tố này thường gặp nhất là sự loại bỏ các vòng bề mặt, sự gia tăng sự xuất hiện của các dư lượng kỵ nước với chuỗi bên phân nhánh và tỷ lệ tăng của các dư lượng tích điện ở mức độ chi phí của các dư lượng phân cực không bị điện. Sự đóng góp năng lượng của các tương tác tĩnh điện như cầu muối và các mạng lưới của chúng đối với độ ổn định của protein có thể là ổn định hoặc không ổn định. Đối với các protein siêu nhiệt, sự đóng góp chủ yếu là ổn định. Về mặt vĩ mô, sự cải thiện trong các tương tác tĩnh điện và việc tăng cường các lõi kỵ nước bởi các dư lượng apolar phân nhánh làm tăng sự thay đổi enthalpy giữa các trạng thái gập và không gập của một protein nhiệt độ cao. Đồng thời, việc loại bỏ các vòng bề mặt góp phần vào giảm entropy hình dạng và giảm thay đổi dung lượng nhiệt giữa các trạng thái gập và không gập của protein.