Orientador : Prof. Dr. Marcos R. Mafra / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos. Defesa : Curitiba, 24/01/2016 / Inclui referências : f. 75-81 / Resumo: O presente estudo teve como finalidade empregar a calorimetria de titulação isotérmica na avaliação das interações intermoleculares entre proteínas. Para isso foi obtido o segundo coeficiente virial calorimétrico, o qual se relaciona com o segundo coeficiente virial representando o desvio do comportamento ideal das soluções reais. Sabe-se que o segundo coeficiente virial é um instrumento relevante para a compreensão de processos industriais de separação de biomoléculas, como a cristalização e a precipitação. A metodologia utilizada no calorímetro de titulação isotérmica resultou na obtenção do calor de diluição das proteínas albumina de soro bovina e lisozima sob influência de diferentes condições experimentais. A partir deste dado foi obtido o segundo coeficiente virial calorimétrico. Avaliou-se o efeito do pH (pH 4,6, 5,4 e 7,4 para a albumina de soro bovina e pH 4,6 e 7,0 para a lisozima) e da concentração de cloreto de sódio como agente de cristalização (de 0,0 mol L-1 a 0,5 mol L-1 para ambas as proteínas) sobre os valores de segundo coeficiente virial calorimétrico. Observou-se na finalização das análises comparativas a existência de forte influência do pH e da força iônica sobre as interações moleculares. Para a albumina de soro bovina, o efeito do aumento da concentração salina gerou maiores valores do segundo coeficiente virial calorimétrico, conforme esperado pelo fenômeno de salting in, que representa o aumento da solubilidade, de acordo com a adição de sais no meio. Para a lisozima, o efeito do aumento da concentração salina causou redução nos valores de segundo coeficiente virial calorimétrico, indicando o fenômeno de salting out, no qual há redução da solubilidade com o aumento da concentração salina. O efeito do pH para ambas as proteínas foi regido pelo distanciamento do ponto isoelétrico das proteínas, de forma que, em pHs mais próximos ao ponto isoelétrico, o segundo coeficiente virial apresentou menores valores, indicando menor solubilidade. Esta relação indica que o parâmetro obtido neste estudo representa as interações intermoleculares da proteína. Desta forma, foi possível validar a calorimetria de titulação isotérmica como ferramenta para avaliação da solubilidade de proteínas. Palavras-chave: ITC; coeficiente virial; interações intermoleculares; cristalização; BSA; lisozima. / Abstract: The current study aimed to apply the isothermal titration calorimetry in the evaluation of intermolecular interactions between proteins. Thus, it was obtained the calorimetric second virial coefficient, which is related to the second virial coefficient, representing the deviation from the ideal behavior of real solutions. It is known that the second virial coefficient is an important tool for the understanding of industrial processes of separation of biomolecules, such as crystallization and precipitation. The methodology applied to the isothermal titration calorimeter resulted in the obtaining of the dilution heat of the proteins bovine serum albumin and lysozyme under the influence of different experimental conditions. From this it was obtained the calorimetric second virial coefficient. The effect of pH (4.6, 5.4 and 7.4 for bovine serum albumin, 4.6 and 7.0 for lysozyme) was evaluated, as well as the concentration of sodium chloride as crystallization agent (0.0 mol L-1 to 0.5 mol L-1 for both proteins) on the values of the calorimetric second virial coefficient. In the final comparative analysis, it was observed the strong influence of pH and ionic strength of the molecular interaction. For bovine serum albumin, the effect of increasing the salt concentration led higher values of calorimetric second virial coefficient, as expected by salting in phenomenon, wherein the solubility is increased according to the addition of salts in the solution. For lysozyme, the effect of increasing the salt concentration caused a reduction in the values of calorimetric second virial coefficient indicating the salting out phenomenon, wherein the solubility is decreased with increasing salt concentration. Regarding the effect of pH for both proteins, it is ruled by the distance from the protein's isoelectric point, so as closer to the isoelectric point, the second virial coefficient adopted the lowest values, indicating decreasing in solubility. This relation indicated that the paramether obtained in this study represents the proteins's intermolecular interactions. Thus, it was possible to validate the isothermal titration calorimetry as a tool for protein solubility evaluation. Keywords: ITC; virial coefficient; intermolecular interaction; crystallization; BSA; lysozyme.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:dspace.c3sl.ufpr.br:1884/43403 |
| Date | January 2016 |
| Creators | Carvalho, Nayara Maysa da Silva |
| Contributors | Universidade Federal do Paraná. Setor de Tecnologia. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos, Mafra, Marcos Rogério |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | 115 f. : il. algumas color., grafs., tabs., application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFPR, instname:Universidade Federal do Paraná, instacron:UFPR |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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