Свойства рекомбинантных эндоглюканазы и ксиланазы пенициллов

• Автор: Синицына, Ольга Аркадьевна
• Шифр специальности: 02.00.15, 03.00.23
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 187 с.

Введение.

I. Литературный обзор.

ГЛАВА 1. ПОЛИСАХАРИДЫ КЛНТОЧНОЙ СТЕПКИ

1.1. Целлюлоза и рглюканы.

1.2. Теми целлюлозы

ГЛАВА 2. КОМПОНЕНТНЫЙ СОСТАВ И СВОЙСТВА ЦЕЛЛЮЛАЗНЫХ, РГЛЮКАНАЗНЫХ И ГЕМИЦЕЛЛЮЛАЗНЫХ ФЕРМЕНТНЫХ КОМПЛЕКСОВ

2.1. Целлюлазы.

2.2. рглюканазы.

2.3. Гемицеллюлазы.

ГЛАВА 3. МЕХАНИЗМ ДЕЙСТВИЯ И СТРУКТУРНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ

ЦЕЛЛЮЛАЗ И ГЕМИЦЕЛЛЮЛАЗ

3.1. Особенности каталитического механизма действия
3.2. Доменная структура
3.3. Современные представления о классификации карбогидраз.
ГЛАВА 4. ЦЕЛЛЮЛАЗЫ И ГЕМИЦЕЛЛЮЛАЗЫ В СОВРЕМЕННЫХ БИОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССАХ
4.1. Целлюлазы и гемицеллюлазы в текстильной и целлюлозобумажной промышленности
4.2. Целлюлазы и гемицеллюлазы в пищевой и кормовой промышленности
II. Экспериментальная часть.
ГЛАВА 5. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ.
5.1. Использованные вещества.
5.1.1. Фермеггные препараты.
5.1.2. Субстраты и реактивы
5.1.3. Хроматографические сорбенты.
5.2. Методы.
5.2.1. Аналитические методы.
5.2.2. Методы определения активности ферментов
5.2.3. Определение и температурных оптимумов активности гомогенных ферментов.
5.2.4. Изучение стабильности тмогенных ферментов
5.2.5. Определение кинетических параметров гомогенных ферментов Км, V
5.2.6. Изучение эффекта синергизма
5.2.7. Изучение адсорбционной способности ферментов па нерастворимых субстратах.
5.2.8. Исчерпывающий гидролиз полисахаридных субстратов.
5.2.9. Хроматографическое исследование состава продуктов гидролиза полисахаридных субстратов.
5.2 Выделение и очистка индивидуальных ферментов iii
.
5.2 Определение биохимических параметров индивидуальных ферментов.
5.2 Оценка топологических свойств целлюлаз
5.2 Методы компьютерного моделирования структуры белка
III. Результаты и их обсуждение.
ГЛАВА 6. ХАРАКТЕРИСТИКА ШТАММА . КАК РОДУЦЕН
ТА РЕКОМБИНАНТНЫХ ФЕРМЕНТОВ.
ГЛАВА 7. ИЗУЧЕНИЕ КОМПОНЕНТНОГО СОСТАВА ЦЕЛЛЮЛАЗНОГО
КОМПЛЕКСА ДИКОГО ШТ АММА Реп.
7.1. Выделение основных мажорных компонентов ферментного комплекса
7.1.1. Разделение ферментного комплекса на белковые фракции.
7.1.2. Оптимизация метода выделения ферментов из белковых фракций.
7.2. Свойства мажорных компонентов ферментного комплекса Реп.
7.2.1. Биохимические характеристики.
7.2.2. Субстратная специфичность и классификация выделенных ферментов
7.2.3. и температурные оптимумы активности, стабильность, устойчивость к термошоку.
7.2.4. Кинетические характеристики
7.2.5. Адсорбционная способность
7.2.6. Синергетическое взаимодействие между ферментами
ГЛАВА 8. СВОЙСТВА ФЕРМЕНТНЫХ КОМПЛЕКСОВ, ПРОДУЦИРУЕМЫХ ШТАММАМИ ., НЕСУЩИМИ ГЕНЭНДОГЛЮКАНАЗЫ ЭГ3 Реп. v.
8.1. Штамм Реп. 1.
8.2. Штамм .
8.3. Штаммы . серий V,
и .
ГЛАВА 9. СРАВНИТЕЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ НАТИВНОЙ И РЕКОМБИНАНТНОЙ ЭГ
9.1. Выделение гомогенных ЭГЗрадИ ЭГЗнат из ферментных комплексов . 1 и Реп.v.
9.2. Сравнительное исследование свойств гомогенных ЭГЗрек и ЭГ3I
9.3 Тополитичсская активность ЭГЗрек на примере удаления
индиго из джинсовой ткани
ГЛАВА . РЕКОМБИНАНТНАЯ КСИЛ АН АЗА
.1. Выделение гомогенной Ксилрек из ферментного комплекса Реп.
.2. Свойства гомогенной Ксилрск
Выводы.
Список литературы


Целлюлоза представляет собой полимер, образованный остатками Оглюкозы р1,4связь. Это классический пример полимера, макромолекулы которого имеют линейное строение и который характеризуется повышенной скелетной жесткостью. Конфигурация макромолекулы целлюлозы дает возможность реализации внутри и мсжмолскулярных взаимодействий. Как и все гидрофильные линейные полимеры, целлюлоза обладает склонностью к образованию первичных фибрилл элементарных пакетов, в которых группы из параллельно расположенных цепей макромолекул связаны между собой множественными водородными связями, причем восстанавливающие концы всех полимерных молекул пакета расположены с одной и той же стороны. Подобные пакеты образуют однородные высокоупорядоченные кристаллические золы кристаллиты, которые чередуются с неоднородными менее упорядоченными аморфными зонами. В кристаллитах существует трехмерный дальний порядок в расположении цепей целлюлозы. В аморфных участках дальний порядок отсутствует и сохраняется лишь общая продольная направленность цепей. В аморфных участках относительно легко могут происходить реакции целлюлозы с друтими веществами. Длина макромолекул целлюлозы значительно больше длины кристаллических участков, поэтому каждая молекула проходит последовательно ряд кристаллических и аморфных участков . Первичные фибриллы целлюлозы соединяются между собой с помощью водородных связей в микрофибрилы, которые и являются основными звеньями строения волокон целлюлозы. Микрофибрилы состоят из нескольких первичных фибрилл, поперечное сечение их составляет примерно 0x0А, длина около 0А. Между первичными фибриллами в микрофибриллс находится лигнин и гемицеллюлозы см. Степень полимеризации СП целлюлозы изменяется в зависимости от фазы роста растения. На ранних стадиях роста целлюлоза имеет низкую СП и обладает более высокой пористостью и сорбционной способностью по сравнению с целлюлозой созревшего растения. Для хлопковой целлюлозы установлено наличие двух фракций основной с интервалом по СП от до с максимумом при , и меньшей по содержанию фракции с СП от до с максимумом при . Для бактериальной целлюлозы показано наличие двух максимумом на кривой молекулярномассового распределения ММР при значении СИ и . Рисунок 2. Структура целлюлозных микрофибрилл . Нецеллюлозные глкжаны входят в состав клеточной стенки растений, водорослей и грибов, продуцируются рядом бактерий в виде экзополисахаридов. Широко известны глкжаны грибов и дрожжей ленгннан из i , шизофиллан из i , зимозан из vii . Глюканы удобно классифицировать согласно конфигурации боковых цепей и превалирующему типу связи полимерной цепи , . Некоторые глюканы имеют сравнительно простые полимерные молекулы, линейные цепи которых состоят из глюкозидных остатков с одним единственным типом связи курдлан, пахиман, пустулан, другие обладают более сложной структурой, образуя линейные лихенан или разветвленные ламинаран цепи с несколькими типами связи 1,3, 1,4 и 1,6. Разветвленные гшоканы часто эти разветвления имеют регулярный характер, например у лентинана и ш изофил лана продуцируются, как правило, грибами . Тип и распределение связи определяют вторичную структуру конформацию молекул глюкапов. Так, 1,3i сворачиваются в тройную спираль, однако если в глюканс присутствует более одного типа связи, регулярность его надмолекулярной структуры искажается, причем степень искажений зависит от частоты и расположения инородных связей. Например, олигосахаридные боковые цепи с 1,6связью разрушают тройную спираль основной ,3, а при единичных вкраплениях 1,6звеньев в основную 1,3цепь подобного эффекта не наблюдается. Отклонения от идеальной геометрии в молекулах глюканов влияют на их физические и химические свойства например, на растворимость глюканов в воде и на скорость ферментативного гидролиза . Происхождение и структура некоторых глюканов приведены в таблице ниже. СП глюканов варьирует в зависимости от источника 1I глюканов из микроорганизмов изменяется от до СП растительных глюканов значительно выше СП глюкана глюканов овса, риса и пшеницы составляет около 0, 0 и 0, соответственно .