Junior Researcher, Laboratory of the Children’s Viral Infections
младший научный сотрудник лаборатории детских вирусных инфекций
PhD (Biology), Leading Researcher, Laboratory of the Children’s Viral Infections
к.б.н., ведущий научный сотрудник лаборатории детских вирусных инфекций отдела вирусологии
PhD, MD (Biology), Associate Professor, Deputy Director of Research
д.б.н., доцент, зам. директора по науке
It is known that the functioning of many proteins and enzymes depends on the degree of hydration of their surfaces. In our studies, neuraminidase (NA) of influenza virus was selected as a model for surface antigenic viral protein. The Brunauer–Emmett–Teller (BET) model of adsorption was used to calculate the values of water monolayer (am) at different values of water vapor pressure. The obtained BET isotherms allow for concluding that hysteresis takes place manifested by the difference between the monolayer am values for sorption and desorption of water from the surface of the enzyme, which is probably associated with a high degree of cooperation of the hydration shell formed. The maximum binding of water molecules was observed for the vapor pressure p/ps value of 0.65 and was am = 224 water molecules per a molecule of the enzyme. Basing on the calculated surface area of a NA tetramer (S = 256 nm2 ) and the maximum projection area of water molecule, it may be concluded that the entire surface of the enzyme is completely covered with a water monolayer. For said am value the maximum activity of NA was observed, whereas the minimum enzyme activity corresponded to the am value of 98 water molecules per a molecule of the enzyme, which corresponded to the water vapor pressure p/pS value of 0.38. Thus, for the influenza virus NA protein a dependency of the enzymatic activity on the degree of hydration of the surface of the enzyme is demonstrated. The dependence of immunogenicity of influenza virus from the extent of hydration of NA.
Известно, что функционирование многих белков и ферментов зависит от степени гидратации их поверхностей. В наших исследованиях в качестве модели поверхностного антигенного вирусного белка была выбрана нейраминидаза (NA) вируса гриппа. С помощью модели адсорбции Брунауэра–Эммета–Теллера (БЭТ) рассчита- ны величины монослоя воды (am) при различных значениях упругости паров воды. Из полученных изотерм БЭТ можно сделать вывод о наличии гистерезиса, заключающегося в различном значении монослоя am при сорбции и десорбции воды с поверхности фермента, что связано, вероятно, с высокой степенью кооперативности образующейся гидратной оболочки. Максимальное связывание молекул воды наблюдалось при значении упругости паров p/pS = 0,65 и составило am = 224 молекулы воды на одну молекулу фермента. При сопоставлении с расчетной площадью поверхности тетрамера NA (S = 256 нм2 ) и учитывая максимальную площадь проекции молекулы воды можно сделать вывод о полном покрытии монослоем воды всей поверхности фермента. При данном значении am наблюдалась максимальная активность NA, минимум активности фермента приходился при значении am = 98 молекул воды на молекулу фермента, что соответствовало значению упругости паров воды p/pS = 0,38. Таким образом, для NA вируса гриппа показана зависимость ферментативной активности от степени гидратации поверхности фермента. Получена зависимость иммуногенности вируса гриппа от степени гидратации NA.