Hydrophobe Wechselwirkungen in Faserproteinen

  • Helmut Zahn
Originalarbeiten Polymere

Zusammenfassung

Die aus der Chemie der löslichen Proteine gewonnenen Erkenntnisse über hydrophobe Wechselwirkungen als Faktor der Konformations-Stabilisierung werden auf die Faserproteine Kollagen und Keratin angewandt. Kriterium der Untersuchung ist in erster Linie die Beeinflussung einiger Verhaltensweisen der Faserproteine bzw. reaktiver Proteingruppen durch den Übergang von Wasser zu Wasser-Alkohol-Gemischen als Reaktionsmedium. Dehnungs- und Relaxationsuntersuchungen zeigen eine mit steigender Kettenlänge der Alkohole zunehmende Schwächung von Wollfasern. Der Effekt nimmt mit der Alkoholkonzentration zu und erreicht im mittleren Konzentrationsbereich ein Maximum; bei weiter steigender Alkoholkonzentration werden die Fasern durch Entwässerung wieder stabilisiert. Durch Messen der Schrumpfungstemperatur wird ein gleichartiges Verhalten von Sehnenkollagen festgestellt. Auch die Geschwindigkeit und das Ausmaß der Carboxymethylierung von Thiolgruppen in reduzierter Wolle wird durch die Kettenlänge des Alkohols beeinflußt, wird also durch die Aufspaltung hydrophober Faserbereiche begünstigt. Der Sodaabbau von Wollcystin verläuft zwar in Wasser-Alkohol-Gemischen ebenfalls beschleunigt, doch ist die Kettenlänge ohne Einfluß. Für diese Fälle wird eine Veränderung des angreifenden Agens durch den Alkohol, z. B. durch Störung der Solvathülle, diskutiert. Die Gegenwart von Natriumdodecylsulfat erhöht die Stabilität des Keratins gegen Abbaureaktionen. Diese Beobachtung wird als Verstärkung des hydrophoben Charakters der Wolle durch Addition des anionischen Netzmittels an kationische Proteingruppen gedeutet.

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Schrifttum

  1. 1).
    3. Mitteilung über hydrophobe Wechselwirkungen in Faserproteinen. 2. Mitt. vgl.H. Zahn, F. Schade undE. Siepmann, Leder14, 299 (1963).Google Scholar
  2. 2).
    Singer, S. J., Advances Protein Chem.17, 1 (1962).Google Scholar
  3. 3).
    Jacobsen, C. F. u.K. Linderstrøm-Lang, Nature164, 111 (1949).Google Scholar
  4. 4).
    Tanford, C., in: Physical Chemistry of Macromolecules, Kapitel 8 (New York 1961).Google Scholar
  5. 5).
    Habeeb, A. F. S. A., H. G. Cassidy, P. Stelos u.S. J. Singer, Biochim. biophysica Acta34, 439 (1949).Google Scholar
  6. 6).
    Pauling, L., R. B. Corey u.H. R. Branson, Proc. nat. Acad. Sci. USA37, 205 (1951).PubMedGoogle Scholar
  7. 7).
    Kendrew, J. C., H. C. Watson, B. E. Strandberg, R. E. Dickerson, D. C. Phillips undV. C. Shore, Nature190, 666 (1961).PubMedGoogle Scholar
  8. 8).
    Ramachandran, G. N. u.G. Kartha, Nature176, 593 (1955).PubMedGoogle Scholar
  9. 9).
    Marsh, R. E., R. B. Corey u.L. Pauling, Biochim. biophysica Acta16, 1 (1955).Google Scholar
  10. 10).
    Schellman, J. A., C. R. Trav. Lab. Carlsberg, Sér. chim.29, 223 (1955).Google Scholar
  11. 11).
    Kauzmann, W., Advances Protein Chem.14, 1 (1959).PubMedGoogle Scholar
  12. 12).
    Klotz, I. M., Brookhaven Symposium in Biology, Brookhaven National Laboratory, Upton, New York1960, 25.Google Scholar
  13. 13).
    Frank, H. S. u.M. W. Evans, J. chem. Physics13, 507 (1945).Google Scholar
  14. 14).
    Nemethy, G. u.H. A. Scheraga, J. physic. Chem.66, 1773 (1962).Google Scholar
  15. 15).
    Richards, F. M., Annu. Rev. Biochem.32, 282 (1963).Google Scholar
  16. 16).
    Wetlaufer, D. B., Advances Protein Chem.17, 304 (1963).Google Scholar
  17. 17).
    Simmonds, D. H., Proc. Int. Wool Textile Res. Conf., Australia1955, C, 65.Google Scholar
  18. 18).
    Schroeder, W. A. u.L. M. Kay, J. Amer. chem. Soc.77, 3908 (1955).Google Scholar
  19. 19).
    Bowes, J. H., R. G. Elliott u.J. A. Moss, Biochem. J,61, 143 (1955).PubMedGoogle Scholar
  20. 20).
    Bear, R. S., Advances Protein Chem.7, 69 (1952).PubMedGoogle Scholar
  21. 21).
    Skertchly, A., J. Textile,55, T 154 (1964).Google Scholar
  22. 22).
    Filson, A. u.J. B. Speakman, J. Soc. Dyers Colourists74, 762 (1958);J. C. Atkinson, A. Filson u.J. B. Speakman, Nature184, 444 (1959).Google Scholar
  23. 23).
    MacLaren, J. A., Austral. J. Chem.15, 824 (1962).Google Scholar
  24. 24).
    Schrier, E. E. u.H. A. Scheraga, Biochim. biophysica Acta64, 406 (1962).Google Scholar
  25. 25).
    Zahn, H. u.F. Osterloh, Proc. Int. Wool Textile Res. Conf., Australia 1955, Vol. C, S. 19; id.: Makromolekulare Chem.16, 183 (1955);H. Zahn u.I. Wiedersich, DBP 1041216 (1955).Google Scholar
  26. 26).
    Zahn, H. u.G. Blankenburg, Textile Res. J.34, 176 (1964).Google Scholar
  27. 27).
    Speakman, J. B., J. Textile Inst,38, T 102 (1947).Google Scholar
  28. 28).
    Blankenburg, G. (unveröffentlicht.)Google Scholar
  29. 29).
    Peters, L. u.H. J. Woods, in: The Mechanical Properties of Textile Fibres (Hrsg.R. Meredith), S. 175 (Amsterdam 1956).Google Scholar
  30. 30).
    Schnell, J. (unveröffentlicht).Google Scholar
  31. 31).
    Highberger, J. H., in: The Chemistry and Technology of Leather, Bd. I, S. 130 (New York 1956).Google Scholar
  32. 32).
    Nayudamma, Y., ibid., Bd. II, S. 28 (New York 1958).Google Scholar
  33. 33).
    Garrett, R. R. u.P. J. Flory, Nature177, 176 (1956).Google Scholar
  34. 34).
    Gustavson, K. H., Biochem. Z.311, 347 (1942).Google Scholar
  35. 35).
    Küntzel, A., Stiasny-Festschrift, S. 191 (Darmstadt 1937).Google Scholar
  36. 36).
    Lloyd, D. J. u.M. Garrod, Trans. Faraday Soc.44, 441 (1948).Google Scholar
  37. 37).
    Elden, H. R. u.R. J. Boucek, Biochim. biophysica Acta38, 205 (1960).Google Scholar
  38. 38).
    Zahn, H. u.D. Wegerle, Kolloid-Z.172, 29 (1960).Google Scholar
  39. 39).
    Cecil, R. u.J. R. McPhee, Advances Protein Chem.14, 318 (1959).Google Scholar
  40. 40).
    Linderstrøm-Lang, K. u.C. F. Jacobsen, J. biol. Chem.137, 443 (1941).Google Scholar
  41. 41).
    Chibnall, A., Proc. Roy. Soc., Ser. B131, 136 (1942/43).Google Scholar
  42. 42).
    Meichelbeck, H., Die Rolle der SH-Gruppen bei der Quervernetzung des Keratins durch Thioätherbildung, Dissertation, Fakultät für Allgemeine Wissenschaften, T. H. Aachen 1963.Google Scholar
  43. 43).
    MacLaren, J. A., S. J. Leach u.J. M. Swan, J. Textile Inst.51, T 665 (1960).Google Scholar
  44. 44).
    Boyer, P. D., G. A. Ballou u.J. M. Luck, J. biol. Chem.162, 199 (1946);167, 407 (1947).Google Scholar
  45. 45).
    Boyer, P. D., F. G. Lum, F. G. Ballou, J. A. Luck u.R. G. Rice, J. biol. Chem.162, 181 (1946).Google Scholar
  46. 46).
    Crewther, W. G., Proc. Int. Wool Textile Res. Conf., Australia1955, 227 (1956).Google Scholar
  47. 47).
    Benesch, R. E. u.R. Benesch, J. Amer. chem. Soc.75, 4367 (1953).Google Scholar
  48. 48).
    Lees, K., R. V. Peryman u.F. F. Elsworth, J. Textile Inst.51, T 717 (1960).Google Scholar
  49. 49).
    Elsworth, F. F. u.H. Phillips, Biochem. J.32, 837 (1938).Google Scholar
  50. 50).
    Middlebrook, W. R. u.H. Phillips, Biochem. J.36, 428 (1942);H. Lindley in: Sulfur in Proteins (Hrsg.R. Benesch et al.), S. 33 (New York 1959).Google Scholar
  51. 51).
    Farnworth, A. J., Biochem. J.60, 626 (1955).PubMedGoogle Scholar
  52. 52).
    Cecil, R. u.U. E. Loening, Biochem. J.66, 18P (1957);76, 146 (1960);R. Cecil u.R. J. Wake, ibid.82, 401 (1962).Google Scholar
  53. 53).
    Meienhofer, J. u.O. Brinkhoff, Nature199, 1095 (1963).PubMedGoogle Scholar
  54. 54).
    Lees, K. u.F. F. Elsworth, Proc. Int. Wool Textile Res. Conf., Australia1955, C, 363.Google Scholar
  55. 55).
    Speakman, J. B., BP 453, 700 (1934).Google Scholar
  56. 56).
    Zahn, H., T. Gerthsen u.H. Meichelbeck, Melliand Textilber.43, 1179 (1962).Google Scholar
  57. 57).
    Zahn, H. u.T. Gerthsen, Nature200, 785 (1963).Google Scholar
  58. 58).
    Allcock, R. H., Canad. J. Chem.41, 1525 (1963).Google Scholar
  59. 59).
    Satlow, G. (unveröffentlicht).Google Scholar
  60. 60).
    Bunton, C. A., in: Nucleophilic Substitution at a Saturated Carbon Atom, Kapitel 4 (Amsterdam 1963).Google Scholar
  61. 61).
    Burns, R. G. u.B. D. England, Tetrahedron Letters24, 1 (1960).Google Scholar
  62. 62).
    Zahn, H. u.K. Mella (unveröffentlicht).Google Scholar
  63. 63).
    Gerthsen, T. (unveröffentlicht.)Google Scholar

Copyright information

© Dr. Dietrich Steinkopff Verlag 1964

Authors and Affiliations

  • Helmut Zahn
    • 1
  1. 1.Deutschen Wollforschungsinstitut an der Technischen Hochschule AachenDeutschland

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