Роль растворителя в динамических переходах белков: пример системы лизоцим—вода

Изучено поведение гидратационной воды в белке лизоциме в диапазоне температур 180 K < T < 360 K с помощью инфракрасной спектроскопии с преобразованием Фурье и спектроскопии ядерного магнитного резонанса (ЯМР). Анализируя термическую эволюцию спектров колебательных мод растяжения O–H и данные ЯМР о самодиффузии (D_S) и времени релаксации спин — решётка (T1), мы демонстрируем существование двух динамических переходов в гидратационной воде белка. Ниже первого перехода, около 220 K, гидратационная вода демонстрирует отчетливый переход от «хрупкой» к «прочному» динамическому режиму, что приводит к утрате конформационной гибкости белка. Выше второго перехода, около 346 K, в области разворачивания белка, динамика гидратационной воды, по-видимому, определяется нехимически связанной (не образующей водородных связей) фракцией молекул воды.