Hofmeisters serie

Hofmeisters serie også kalt den lyotrope serie (gr. lyo – løsne, løse; trope – snu, vende), er en ordnet rekkefølge av kationer (Hofmeisters kationserie) og anioner (Hofmeisters anionserie) avhengig av ionenes lyotrope egenskaper ved utsalting eller innsalting av proteiner. Navn etter Franz Hofmeister (1850-1922) som studerte i hvilken grad anioner og kationer kan påvirke løselighet av proteiner. Ammoniumsulfat som gir utfelling av proteiner ble tidligere mye brukt i rensing av proteiner

Hofmeister fant  på slutten av 1800-tallet  at elektrolytter  har forskjellig virkning på løsning av eggehvite (eggalbumin)  i vann. Noen destabiliserer dem og får dem til å denaturere, mens andre øker løseligheten av proteinene. En prosess kalt «salte ut» eller s»alte inn»  I hvilken grad ioner påvirker konformasjonsstabiliteten til proteiner.

Effekten kalles Hofmeister-effekt. Lyotrop serie en betegnelse opprinnelig brukt på effekten av salter på hydrofile kolloider og i hvilken grad de får kolloider til å flokkulere.

Rekkefølgen i Hofmeisterserien kan bli påvirket av pH, temperatur, saltkonsentrasjon og  overflateladninger , slik at Hofmeister serien er ikke presist definert. I tillegg kan det være spesielle Spesifikke ioneeffekter.

. Det vil si organisering av kationer og anioner etter deres evne til å endre egenskapet til andre oppløste stoffer, for eksempel proteiner ved å endre den indre strukturen til vannfasen i den tredimensjonale proteinstrukturen. Kationer og anioner er omgitt av kapper med vannmolekyler og tykkelsen av vannkappene avhenger av størrelsen på ladningene i ionene (enverdig versus toverdig eller treverdig) og ionestørrelse.  Diverse organiske molekyler er anioner eller kationer og kan også innplasseres i en Hofmeisterserie. Aceton ble tidligere brukt til å salte ut proteiner i form av acetonpulver.  Den lyotrope serie blir også brukt i forklaring av styrken av binding av kationer til jordkolloider. For eksempel styrken av binding av radioaktivt cesium-137 (Cs+) til jordkolloider sammenlignet med binding av kalium (K+). Reaksjon mellom protein, ioner og vann med utveksling solvateringsenergi mellom ioner og vannmolekyler. Det finnes mange utgaver av Hofmeisterserier. Her er et eksempel:

Hofmeisters antionserie

Hofmeister anionserie I vann hvor de første i rekken er mest effektive og de siste minst minst effektive i å felle ut proteiner i en løsning,  > vil si større enn.

SO42- (sulfat) > PO43- (fosfat) > F- (fluorid) > HPO42- (hydrogenfosfat) > CH3COO-  (acetat) > Cl- (klorid) > ClO3-  (klorat) > Br- (bromid) > NO3- (nitrat) >  > ClO4-  (perklorat) > I- (jodid) > SCN- (tiocyanat)

Hofmeisters kationserie

NH4+ (ammonium) > K+ (kalium) >  Na+ (natrium) > Cs+ (cesium) >  Li+ (litium) > Mg2+ (magnesium)  > Ca2+ (kalsium) > Ba2+ (barium) > Mn2+ (mangan) > Ni2+ (nikkel) > C(NH2)3+  (guanidinium)  

Litteratur

Baldwin RL:  How Hofmeister Ion Interactions Affect Protein Stability. Biophysical Journal 71 (4)(1996) 2056-2063.

Wikipedia

Tilbake til hovedside

Publisert 1. juni 2022 06:04 - Sist endret 1. juni 2022 06:13