On the interaction of bovine serum albumin with ionic surfactants: Temperature induced EPR changes of a maleimide nitroxide reflect local protein dynamics and probe solvent accessibility

The interaction of bovine serum albumin (BSA) with the ionic surfactants sodium dodecylsulfate (SDS, anionic), cetyltrimethylammonium chloride (CTAC, cationic) and N-hexadecyl-N,N-dimethyl-3-ammonio-1-propanesulfonate (HPS, zwitterionic) was studied by electron paramagnetic resonance (EPR) spectroscopy of spin label covalently bound to the single free thiol group of the protein. EPR spectra simulation allows to monitor the protein dynamics at the labeling site and to estimate the changes in standard Gibbs free energy, enthalpy and entropy for transferring the nitroxide side chain from the more motionally restricted to the less restricted component. Whereas SDS and CTAC showed similar increases in the dynamics of the protein backbone for all measured concentrations. HPS presented a smaller effect at concentrations above 1.5 mM. At 10 mM of surfactants and 0.15 mM BSA, the standard Gibbs free energy change was consistent with protein backbone conformations more expanded and exposed to the solvent as compared to the native protein, but with a less pronounced effect for HPS. In the presence of the surfactants, the enthalpy change, related to the energy required to dissociate the nitroxide side chain from the protein, was greater, suggesting a lower water activity. The nitroxide side chain also detected a higher viscosity environment in the vicinity of the paramagnetic probe induced by the addition of the surfactants. The results suggest that the surfactant-BSA interaction, at higher surfactant concentration, is affected by the affinities of the surfactant to its own micelles and micelle-like aggregates. Complementary DLS data suggests that the temperature induced changes monitored by the nitroxide probe reflects local changes in the vicinity of the single thiol group of Cys-34 BSA residue. (C) 2011 Elsevier B.V. All rights reserved.

Changes in phytoplankton composition in response to tides, wind-induced mixing conditions, and freshwater outflows in an urbanised estuarine complex

Estudos recentes na baía de Santos (sudeste do Brasil), localizada em um sistema estuarino altamente urbanizado, mostraram o aumento de espécies fitoplanctônicas potencialmente nocivas. Apesar da importância da previsão das florações algais nocivas, é difícil determinar a estrutura da comunidade fitoplanctônica em ambientes extremamente dinâmicos. O presente estudo analisa florações dominadas pelo microfitoplâncton e sua relação com variáveis físicas e meteorológicas, a fim de determinar padrões associados às marés e às estações do ano. Foram comparadas oito situações e obtidos cinco cenários de dominância relacionados aos ventos, marés e pluviosidade: i) Surfers, diatomáceas associadas à zona de surfe, de alta energia; ii) Sinkers, diatomáceas de tamanho grande que ocorrem nas marés de sizígia, depois de períodos de alta pluviosidade; iii) Opportunistic mixers, diatomáceas pequenas ou alongadas, formadoras de cadeia, que ocorrem durante períodos de quadratura; iv) Local mixers, diatomáceas e dinoflagelados microplanctônicos que foram abundantes em todas as 298 estações amostradas, e v) Mixotrophic dinoflagellates, que ocorrem após intensas descargas estuarinas. Os resultados sugerem uma alteração no padrão temporal de algumas espécies formadoras de florações, enquanto outras apresentaram abundâncias superiores aos valores seguros para a saúde publica. Esta abordagem ilustra também os possíveis impactos de variações na descarga de água doce em estuários altamente eutrofizados.