Hofmeister_series
ホフマイスターシリーズまたはリオトロピックシリーズは、タンパク質を塩析または塩析する能力の順にイオンを分類したものです。これらの変化の影響は、タンパク質の溶解度に対する陽イオンと陰イオンの影響を研究したフランツ・ホフマイスターによって最初に解明されました。
プラハのホフマイスターシリーズの記念プラーク
ホフマイスターは、タンパク質の溶解度と（後で発見された）それらの二次および三次構造の安定性に一貫した影響を与える一連の塩を発見しました。陰イオンは陽イオンよりも大きな効果があるようで、通常は秩序があります F − ≈ SO −
>>H P O −
>> C 2 H 3 O >>C l − >>B r − >>N O
>>C l O
>> I −
>>C l O
>>S C N − { mathrm {F ^ {-} approx SO_ {4} ^ {2-}> HPO_ {4} ^ {2-}> C_ {2} H_ {3} O_ {2} ^ {-}> Cl ^ {-}> Br ^ {-}> NO_ {3} ^ {-}> ClO_ {3} ^ {-}> I ^ {-}> ClO_ {4} ^ {-}> SCN ^ {-} }}（これは部分的なリストです。さらに多くの塩が研究されています。）陽イオンの順序は通常、次のように与えられます。N H
>> K +
>>N a + >>L I + >>M g
2 + >>C a
2 + >>g u a n I d In I u m
{ mathrm {NH_ {4} ^ {+}> K ^ {+}> Na ^ {+}> Li ^ {+}> Mg ^ {2 +}> Ca^{2+}>グアニジン}}
ホフマイスターシリーズのメカニズムは完全には明らかではありませんが、一般的な水の構造の変化に起因するようには見えません。代わりに、イオンとタンパク質およびイオンとタンパク質に直接接触する水分子との間のより具体的な相互作用がより重要である可能性が最近のシミュレーション研究は、イオンと周囲の水分子との間の溶媒和エネルギーの変動がホフマイスターシリーズのメカニズムの根底にあることを示しています。 最近では、量子化学の調査により、ホフマイスターシリーズの静電的起源が示唆されています。この研究は、イオンの相互作用原子のサイト中心の放射状電荷密度を提供し（相互作用の静電ポテンシャルエネルギーを概算するため）、これらは電解質特性、反応速度、および高分子安定性について多くの報告されたホフマイスターシリーズと定量的に相関するようです（ポリマーの溶解性、ウイルスおよび酵素活性など）。
このシリーズの初期のメンバーは、溶媒の表面張力を高め、非極性分子の溶解度を下げます（「塩析」）。事実上、それらは疎水性相互作用を強化します。対照的に、一連の後半の塩は、非極性分子の溶解度を増加させ（「塩漬け」）、水中での秩序を減少させます。事実上、それらは疎水性効果を弱めます。 塩析効果は、硫酸アンモニウム沈殿を使用したタンパク質精製で一般的に利用されています。
ただし、これらの塩はタンパク質（帯電しており、強い双極子モーメントを持つ）とも直接相互作用し、特異的に結合することもあります（たとえば、リン酸および硫酸塩がリボヌクレアーゼAに結合する）。I-やSCN-などの強い「塩分」効果を持つイオンは、ペプチドグループで塩分を生成するため、強力な変性剤であり、タンパク質の折りたたまれていない形と、その本来の形よりもはるかに強く相互作用します。その結果、それらは、折り畳まれていない反応の化学平衡を折り畳まれていないタンパク質に向かってシフトさせます。
多くの種類のイオンを含む水溶液によるタンパク質の変性は、ホフマイスター活性に応じてすべてのイオンが作用できるため、より複雑になります。参照タンパク質の変性におけるその相対的な効率。ホフマイスターのイオン性の概念は、 Dharma – wardanaet 。al。ここで、 I hは、イオン濃度（モル分率）と、特定の参照タンパク質の変性におけるイオンの「ホフマイスター強度」を指定する分数の積の、すべてのイオン種の合計として定義するます。ここで使用されるイオン強度の概念（ホフマイスター強度の尺度として）は、電気化学で使用されるイオン強度、および固体半導体の理論での使用と区別する必要があります。
参考文献
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参考文献
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Hofmeister Still Mystizes、Chemical＆Engineering News、2012年7月16日。