Закономерности адсорбционной иммобилизации глюкоамилазы на биополимерах и углеродных нанотрубках

• Автор: Макарова, Екатерина Леонидовна
• Шифр специальности: 03.01.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 173 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ, УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ,

СИМВОЛОВ, ЕДИНИЦ И ТЕРМИНОВ

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Основные представления о структуре и физико-химических

свойствах амилолитических ферментов

1.2. Применение амилолитических ферментов в различных

промышленных производствах и медицине

1.3. Методы иммобилизации амилолитических ферментов

1.4. Носители для иммобилизации энзимов
Глава 2. ОБЪЕКТ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Объект исследования
2.2. Методы исследования
2.2.1. Методика сорбционной иммобилизации глюкоамилазы
2.2.2. Определение содержания белка в препарате стандартным
методом Лоури
2.2.3. Подготовка коллагена, выделенного из соединительной ткани крупного рогатого скота и дермы прудовых рыб, к иммобилизации
2.2.4. Выделение пищевых волокон их свекловичного жома
2.2.5. Глюкозооксидазный метод определения каталитической активности глюкоамилазы
2.2.6. Подготовка исследуемых образцов к анализу методом ИК-спектрофотометрии
2.2.7. Методика определения различных типов вторичных
структур в молекуле глюкоамилазы
2.2.8. Определение размеров молекул методом динамического светорассеивания 5
2.2.9. Методика атомно-силовой микроскопии
2.2.10. Статистическая обработка результатов экспериментов
Глава 3. РАЗРАБОТКА ГЕТЕРОГЕННЫХ ПРЕПАРАТОВ ГЛЮКОАМИЛАЗЫ НА ОСНОВЕ КОЛЛАГЕНА 5
3.1. Исследование условий адсорбционной иммобилизации глюкоамилазы на коллагене
3.2. Физико-химические свойства глюкоамилазы, иммобилизованной
на коллагене
3.3. Кинетические свойства глюкоамилазы, иммобилизованной
на коллагене
3.4. Воздействие УФ-излучения на физико-химические свойства иммобилизованной глюкоамилазы
Глава 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ПРОЦЕССА ТЕРМИЧЕСКОЙ ИНАКТИВАЦИИ ГЛЮКОАМИЛАЗЫ, ИММОБИЛИЗОВАННОЙ НА КОЛЛАГЕНЕ
4.1. Изучение кинетических особенностей процесса термической инактивации свободной и иммобилизованной глюкоамилазы
4.2. Термодинамические аспекты процесса термической инактивации свободной и иммобилизованной глюкоамилазы 78 Глава 5. РАЗРАБОТКА ГЕТЕРОГЕННЫХ ПРЕПАРАТОВ
ГЛЮКОАМИЛАЗЫ НА УГЛЕВОДНЫХ ПОЛИМЕРАХ
5.1. Подбор оптимальных условий для наиболее эффективной иммобилизации глюкоамилазы на углеводных носителях
5.2. Физико-химические свойства глюкоамилазы, иммобилизованной на альгинате натрия и пищевых волокнах
5.3. Исследование кинетических параметров глюкоамилазы, ммобилизованной на углеводных полимерных носителях
5.4. Термостабильность свободной и иммобилизованной глюкоамилазы на альгинате натрия и пищевых волокнах
Глава 6. ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНИЗМА ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ
МОЛЕКУЛ ГЛЮКОАМИЛАЗЫ С КОЛЛАГЕНОМ И УГЛЕВОДНЫМИ
НОСИТЕЛЯМИ
6.1. Исследование структуры глюкоамилазы при адсорбционной иммобилизации на коллагене
6.2. Исследование структуры глюкоамилазы при адсорбционной
иммобилизации на углеводных полимерах
6.3. Исследование механизма взаимодействия глюкоамилазы с носителями с помощью компьютерных программ Maestro 9.6, Mole 2.0, GRAMM-X
Глава 7. ИММОБИЛИЗАЦИЯ ГЛЮКОАМИЛАЗЫ АДСОРБЦИОННЫМ МЕТОДОМ НА УГЛЕРОДНЫХ НАНОТРУБКАХ
7.1. Исследование процесса адсорбционной иммобилизации глюкоамилазы на УНТ
7.2. Исследование физико-химических свойств глюкоамилазы, иммобилизованной на нанотрубках
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 13
ПРИЛОЖЕНИЕ

Иммобилизация ферментов, как правило, приводит к изменению кинетических и термодинамических параметров ферментативных реакций, поэтому их обозначают как кажущиеся (Km', Vmax' и т.д.). Связывание фермента с носителем может приводить как к увеличению, так и к уменьшению значения константы Михаэлиса. Уменьшение значения Km' может дать добавочные достоинства, используемые на практике, поскольку при небольших значениях концентраций субстрата скорость реакции будет быстрее, чем в случае нативного энзима. Если значение Km' возрастает, то для совершения данной реакции необходимо больше субстрата, чем для несвязанного энзима. Изменения значений Km' могут объясняться и нарушением микроокружения иммобилизованного фермента. Ионная природа носителя может влиять на величину Km', в частности, если субстрат и носитель заряжены одинаково, то Km' увеличивается, если противоположно - уменьшается [190, 19].
При изучении свойств белковых молекул вопрос об их лабильности наиболее актуален. Данные литературы свидетельствуют о том, что макромолекулы способны быстро реагировать на изменение микроокружения (табл. 2). In vivo различают разные способы модификации окружающей белковую молекулу внутриклеточной среды, которая влияет на баланс взаимодействий, определяющих ее конформацию. Одним из таких модификаторов является температура. Повышение температуры делает доступными конформации с большей свободной энергией и приводит к более развернутой форме молекулы [186, 180].