Выделение и свойства целлюлаз мицелиального гриба Chrysosporium Lucknowense

• Автор: Бухтояров, Федор Евгеньевич
• Шифр специальности: 02.00.15, 03.00.23
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 125 с. : ил.

Содержание

Список сокращений

Введение.

I. Литературный обзор

ГЛАВА 1. ЦЕЛЛЮЛОЗА И ГЛЮКАНЫ.

ГЛАВА 2. КОМПОНЕНТНЫЙ СОСТАВ И СВОЙСТВА ЦЕЛЛЮЛАЗНЫХ КОМПЛЕКСОВ.

2.1. Классификация, субстратная специфичность и биохимические

свойства целлюлаз

2.2. Механизм действия целлюлаз .

2.3. Доменная структура целлюлаз.

2.4. Современные представления о классификации гликозилгидролаз.

ГЛАВА 3. ГРИБНЫЕ И БАКТЕРИАЛЬНЫЕ ПРОДУЦЕНТЫ НЕЙТРАЛЬНЫХ
ЦЕЛЛЮЛАЗ
ГЛАВА 4. ПРИМЕНЕНИЕ ЦЕЛЛЮЛАЗ В ТЕКСТИЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
II. Экспериментальная часть
ГЛАВА 5. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
5.1. Ферментные препараты
5.2. Субстраты и реактивы
5.3. Определение концентрации белка
5.4. Хроматографическое разделение ферментов.
5.5. Определение биохимических характеристик индивидуальных ферментов, титрование белков ферментного комплекса
5.6. Методы определения активности ферментов.
5.6.1. Определение активности по отношению к полисахаридным субстратам.
5.6.2. Определение активности по полисахаридным субстратам с
помощью планшетного метода.
5.6.3. Определение активности по лнитрофенильным производным сахаров.
5.6.4. Определение активности по лнитрофснильным производным сахаров на планшете.
5.7. Изучение зависимостей активности ферментов от и температуры
5.8. Изучение термостабильности ферментов
5.9. Определение состава низкомолекулярных продуктов гидролиза полимерных субстратов.
5 Адсорбционная способность ферментов
5 Изучение кинетики гидролиза хлопка и МКЦ.
5 Определение тополитичсской активности целлюлаз.
5 Оценка влияния целлюлаз на ресорбцию индиго
5 Массспектрометрический анализ пептидов
5 Методы компьютерного моделирования структуры белка.
III. Результаты и их обсуждение.
ГЛАВА 6. ХРОМАТОГРАФИЧЕСКОЕ РАЗДЕЛЕНИЕ ФЕРМЕНТНОГО КОМПЛЕКСА С. тСЮЮТУШйЕ .
6.1. Определение компонентного состава ферментного комплекса С. 1искпоыеп8еЪ
6.2. Анализ увеличения экспрессии мультикопированных ферментов
ГЛАВА 7. ВЫДЕЛЕНИЕ И ОЧИСТКА ИНДИВИДУАЛЬНЫХ КОМПОНЕНТОВ
ЦЕЛЛЮЛАЗНОГО КОМПЛЕКСА С. ШСЮЮтЕ
ГЛАВА 8. СВОЙСТВА ЭНДОГЛЮКАНАЗ С. ШСККОУЕЮЕ .
8.1. Субстратная специфичность и классификация целлюлаз.
8.2. Массспектромстрический анализ трипсиновых гидролизатов ЭГ кДа и ЭГ кДа.
8.3. Основные биохимические свойства эндоглюканаз.
8.4. Кинетические параметры действия выделенных эндоглюканаз
8.5. Состав низкомолекулярных продуктов при глубоком гидролизе глюкана
8.6. Адсорбционная способность целлюлаз. Действие ферментов на МКЦ
8.7. Тополитические свойства ферментов
8.8. Изучение влияния целлюлаз . на ресорбцию индиго
ГЛАВА 9. МОЛЕКУЛЯРНОЕ СТРОЕНИЕ ЭГIII И ЭГ V .
9.1. Аминокислотные последовательности ЭГ III и ЭГ V . .
9.2. Моделирование вторичной и третичной структур ЭГ III и ЭГ V . .
Выводы.
Список литературы


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 0х0А, длина около 0. Между первичными фибриллами в микрофибрилле находится липши 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 СП и . Нецеллюлозные рглюканы входят в состав клеточной стенки растений, ф водорослей и грибов, продуцируются рядом бактерий в виде экзополисахаридов. Широко известны глюканы грибов и дрожжей лентинан из i , шизофиллан из i , зимозан из vii . Глюканы удобно классифицировать согласно конфигурации боковых цепей и превалирующему типу связи полимерной цепи , . Некоторые рглюканы 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 р1,6. Разветвленные Рглюканы часто эти разветвления имеют регулярный характер, например у лентинана и шизофиллана продуцируются, как правило, грибами . Тип и распределение связей определяют вторичную структуру конформацию молекул глюканов. Так, 1,3Рглюканы сворачиваются в тройную спираль, однако если в глюкане 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 1,3Рцепи, а при единичных вкраплениях 1,6звеньев в
основную 1,3цепь подобного эффекта не наблюдается. Отклонения от идеальной геометрии в молекулах рглюканов влияют на их физические и химические свойства например, на растворимость Рглюканов в воде и на скорость ферментативного гидролиза . СП рглюканов варьирует в зависимости от источника СП рглюканов из микроорганизмов изменяется от до СП растительных рглюканов значительно выше СП глюкана рглюканов овса, риса и пшеницы составляет около 0, 0 и 0, соответственно . ГЛАВА 2. Классификация, субстратная специфичность и биохимические свойства целлюлаз. Ферментативный гидролиз целлюлозы и сопутствующих ей природных полисахаридов 0глюканов, ксиланов осуществляется комплексом различных ферментов, различающихся по субстратной специфичности. В состав целлюлазного комплекса входят следующие ферменты эндо1,4рглюканазы КФ 3. КФ 3. КФ 3. Рглюкозидазы КФ 3. Эндо1,4рглюканазы ЭГ ферменты, гидролизующие внутренние 1,4рглюкозидные связи, удаленные от концов полимерной цепи целлюлозы лихенана, рглюкана злаков с образованием целлоолигосахаридов, что сопровождается существенным уменьшением СП субстрата. В большинстве случаев гидролиз протекает с сохранением конфигурации расщепляемой связи и может сопровождаться трансгликозилированием. ЭГ, как правило, гидролизуют аморфные участки целлюлозы, но известны ЭГ, гидролизующие кристаллическую целлюлозу например, ЭГ из грибов Т. Т. копИ . Существуют ЭГ менее упорядоченного и более упорядоченного типа действия. Первые вызывают более резкое уменьшение СП субстрата с образованием крупных олигосахаридов без образования моно или дисахаридов. ЭГ более упорядоченного действия одновременно с деполимеризацией отщепляют моно, ди и трисахариды и не столь существенно уменьшают СП , .