Роль полиэлектролит-белковых взаимодействий в создании полиэлектролитного ферментного микродиагностикума

• Автор: Тихоненко, Сергей Алексеевич
• Шифр специальности: 03.01.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Пущино
• Количество страниц: 91 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

II. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫЙ

1. Биохимические методы анализа

1.1 Анализируемые вещества

1.2 Ферментативные методы анализа

1.2.1. Методы с использованием ферментов в растворенном состоянии

1.2.2. Методы с использованием иммобилизованных ферментов

2. Полиэлектролитные микрокапсулы

2.1. Виды ПЭ микрокапсул

2.2. Применение микрокапсул
2.2.1. Микрокапсулы как средство адресной доставки
2.2.2. Микрокапсулы как диагностическое средство
3. Влияние заряженных частиц на функции белков, содержащихся в растворе.
4. Влияние полиэлектролитов на структуру и функции белков при образовании комплекса
5. Природа полиэлектролит-белковых взаимодействий
5.1. Электростатические взаимодействия
5.2. Гидрофобные взаимодействия
III. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
IV РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
1. Изучение полиэлектролит-белковых комплексов в растворе
1.1 Влияние полиэлектролитов на активность уреазы
1.2. Влияние полиэлектролитов на конформационные свойства уреазы
1.2.1. Флуоресцентные свойства комплекса ПАА-уреаза
1.2.2. Изучение комплекса ПАА-уреаза методом кругового дихроизма
1.3. Влияние полиэлектролитов на активность ЛДГ

1.4 Влияние полиэлектролитов на структурные свойства ЛДГ
1.4.1. Флуоресцентные свойства
2. Влияние неорганических солей на свойства ферментов в комплексе с полиэлектролитом
2.1 Каталитические характеристики комплекса уреаза -ПАА
2.2. Турбидиметрическое титрование уреазы полиаллиламином в присутствии солей
2.3. Каталитические характеристики комплекса ЛДГ-ПСС
3. Формирование полиэлектролитной оболочки микрокапсул
3.1. Влияние состава полиэлектролитной оболочки на активность инкапсулированного фермента
3.2 Влияние числа полиэлектролитных слоев на активность инкапсулированного фермента
4. Свойства полиэлектролитных микрокапсул, содержащих фермент
4.1. Каталитические характеристики ПФМК
4.2. Влияние различных солей на активность фермента в микрокапсулах
5. Стабильность инкапсулированного фермента при длительном хранении
6. Стабильность инкапсулированного фермента к разрушению протеолитическими ферментами
7. Изучение условий для многоразового использования микродиагпостикума.,
8. Практическое применение микродиагностикума в качестве диагностического
средства
Выводы:
Список использованных источников:

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
БАВ — биологически активные вещества;
БСА — бычий сывороточный альбумин;
ДС - декстрансульфат;
ДСК - дифференциальная сканирующая калориметрия.
ИПК - интерполиэлекгролитныи комплекс КД - круговой дихроизм ЛДГ - лактатдегидрогеназа;
ПАА - полиаллиламин;
ПБК - -полиэлектролит- белковый комплекс ПДАДМА - полидиаллилдиметиламмоний;
ПМК - полиэлектролитные микрокапсулы;
ПСС - полистиролсульфонат;
ПФМ - полиэлектролитный ферментный микродиагностикум; ПЭ - полиэлектролиты, полиэлектролитный;
РЭП - распределение электростатического потенциала УФ - ультрафиолетовый;
ЭДТА - этилендиаминтетраацетат;
Эквидистантное РЭП представляет собой поверхность, отстоящую от молекулы белка на фиксированном расстоянии, чаще всего это 5,5 А от ван-дер-ваальсовой поверхности макромолекулы, либо 7 А от центров поверхностных атомов. Примеры эквидистантного РЭП на белках приведены на рис. 8 и рис. 13 в разделе «Результаты эксперимента». Расчеты РЭП на поверхности белков необходимы при создании биосенсоров [8тк11е1егоу (2005)], в процессах кристаллизации белков [З^огйеЬгоу (2006)], при исследовании полиэлектролит-белковых взаимодействий [Беугек Е., (2003)] а также при изучении механизма РНК-белкового узнавания [РоЬгоу Я, (2006)].
Одним из основных факторов, влияющих на ионизационное состояние аминокислотных групп белка и тем самым на электростатическое поле, является pH среды и ионная сила раствора. Поскольку от степени ионизации групп белка зависят основные свойства белка (конформационная стабильность, биомолекулярная активность, молекулярное узнавание, ферментативный катализ зависят от pH), то интерес к электростатическим взаимодействиям в белках все больше растет.
Ионная сила раствора влияет на* энергию электростатических взаимодействий между ПЭ и белком в результате образования, противоионного «облака» вокруг зарядов, расположенных как на ПЭ, так и на белке. Наличие такого облака впервые удалось зарегистрировать напрямую методом малоуглового рассеяния нейтронов в растворе Э20/Н20 для системы лизоцим-ПСС с помощью меченого тетраметиламмония вместо №+, поскольку он имеет большее число необменивающихся атомов дейтерия, чем Ыа+.
Ионная сила раствора влияет также на конформационные свойства полиэлектролита, изменяя электростатическое отталкивание между заряженными группами мономеров. Это в свою очередь изменяет жесткость цепи ПЭ и конфигурацию ПЭ-белкового комплекса. Параметром полиэлектролитов, характеризующим жесткость полимерной цепи, является персистентная длина. Персистентная длина отражает изменения конформации