Анионные пероксидазы и их применение в биоанализе

• Автор: Алпеева, Инна Сергеевна
• Шифр специальности: 02.00.15, 03.00.23
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 136 с. : ил.

Разработка новых ферментативных систем, позволяющих усовершенствовать старые и предложить новые варианты анализа для целей здравоохранения и охраны окружающей среды является одним из важнейших и перспективных направлений современной биотехнологии, поскольку именно ферментативные методы обеспечивают высокочувствительное и селективное определение физиологически активных веществ. В этой связи поиск, получение и характеристика новых ферментов для аналитической биотехнологии является актуальной задачей. Одним из наиболее широко применяемых в аналитических целях ферментов является пероксидаза КФ 1 Этот биокатализатор один из ключевых ферментов, контролирующих рост растений, их дифференциацию и развитие. I vi этот фермент широко применяется в иммуноферментном анализе и при конструировании ферментных электродов. Хотя пероксидазы обнаруживаются в тканях практически всех растений, в настоящее время основным источником коммерчески доступной пероксидазы являются корни хрена i i. В то же время появление пероксидаз с повышенной стабильностью и отличной субстратной специфичностью могло бы повысить качество ферментсодержащих наборов и стимулировать разработку новых аналитических методов и промышленных процессов. С этой целью в настоящее время проводятся исследования пероксидаз из новых источников. На Химическом факультете МГУ им. М.В. Ломоносова под руководством д. Сахарова И. Ю. была впервые выделена пероксидаза из листьев пальм 1, которая обладала уникальной термостабильностью и кислотостабильностью 2, а также обладала повышенной стабильностью в органических растворителях. Учитывая многообразие флоры, можно предположить, что анионные пероксидазы растений из новых источников имеют хорошие перспективы для их практического использования в биотехнологии. Изучение свойств анионных пероксидаз в качестве метки в имунноферментном анализе с хемилюминесцентной детекцией на примере пероксидазы сои. В процессе эволюции живые организмы развили ферментные системы, которые используют пероксиды для выполнения специальных биологических целей, а также для удаления токсичных для организма перекисных соединений 3. Пероксидазы КФ . В последние десятилетия проводятся интенсивные биохимические исследованиям пероксидаз из различных источников. Среди суперсемейства растений выделяют три класса пероксидаз класс I ССР, бактериальные пероксидазы, пероксидазы хлоропластов и аскорбат пероксидазы цитозоля класс II внеклеточная пероксидаза грибов класс III классические, секретируемые пероксидазы растений. Пероксидазы классов II и III содержат Са, дисульфидные мостики и в большинстве случаев боковые олигосахаридные цепочки. Изоферментный спектр пероксидаз растений представлен кислыми р1 3,5 5,0, щелочными р1 7,,5 и суперщелочными р1 изоформами, которые всегда присутствуют во всех тканях растения в той или иной пропорции. Количественное содержание изопероксидаз зависит от вида ткани растений и воздействия внешних факторов. Молекулярные основы множественности форм пероксидазы в настоящий момент не выяснены. Кислые и щелочные изоферменты кодируются разными генами и являются, таким образом, истинными изоферментами. Образование большого количества минорных компонентов с р1 в пределах трех основных групп может быть связано с посттрансляционной модификацией пептидной цепи, небольшими различиями в углеводном компоненте или модификацией, происходящей во время выделения и очистки ферментов. Соотношения изоферментов в процессе роста растения меняется, что может указывать на их разную физиологическую роль. Отмечались также определенные различия в субстратной специфичности кислых и щелочных изоферментов пероксидаз. Исследования структуры и механизма действия пероксидаз обусловлены как прикладными целями их использования в аналитических особенно иммуноаналитических методах, так и фундаментальными задачами, связанными с пониманием механизма катализа гемсодержащими белками окислительновосстановительных реакций. Наиболее доступным и интенсивно изучаемым ферментом семейства является пероксидаза из корней хрена.