海藻糖是一種天然的滲透調節(jié)物質，被認為是一種出色的蛋白質穩(wěn)定劑，它能幫助酶在溶液中甚至是凍干狀態(tài)下保持活性。
為詳細了解海藻糖的保護機制，我們研究了海藻糖在五種特征鮮明、物化性質不一的蛋白質溶液中的熱穩(wěn)定性。其中，RNaseA用作模型酶來分析在高溫孵育時海藻糖在保存酶活性上的作用。
溶液pH2.5時，2M海藻糖能使相變溫度上升，RNase的Tm增加多達18℃，吉布斯自由能增加4.8kcal/mol。所有五種蛋白質海藻糖溶液的蛋白質變性熱容（ΔCp）降低了。
ΔG的增加和ΔCp的降低共同使穩(wěn)定曲線（ΔGvs.T）上升并拓寬，指向了海藻糖穩(wěn)定蛋白質的機制。我們還觀察到了這幾種蛋白質溶液熱穩(wěn)定性與表面張力直接的關聯(lián)，Wyman連鎖分析指出在1.5M濃度，4-7個海藻糖分子會在蛋白質變性時從蛋白質分子周圍排除。
我們還發(fā)現(xiàn)肽鏈長度決定了蛋白質在藻糖存在時的穩(wěn)定性增加。pH依賴性數(shù)據(jù)顯示，雖然蛋白質帶點性質影響很大，海藻糖因其相比其他糖類在改善溶劑水的結構和特性更出色的表現(xiàn)，海藻糖仍能作為一種泛用的蛋白質結構穩(wěn)定劑。
根據(jù)平衡常數(shù)K評估蛋白質熱變性曲線的熱動力參數(shù)，用于N⇔D兩態(tài)可逆轉換，其中N代表蛋白質天然狀態(tài)，D代表變性后狀態(tài)。
