Senmoviĝas enzimoj kaj ilia uzo

La koncepto de la senmoviĝas enzimoj leviĝis dum la dua duono de la 20-a jarcento. Dume, reen en 1916, oni trovis, ke adsorbida sur karbono sakarozo retenis kataliza aktiveco. En 1953, D. kaj N. Shleyt Grubhofer efektivigis la unuan devigaj Pepsino, amilasa, la carboxypeptidase kaj RNase al nesolvebla portanto. La koncepto de la senmoviĝas enzimo estis legalizita en 1971. Ĝi estis la unua konferenco sur Enzimo Inĝenierio. рассматривается в более широком смысле, чем это было в конце 20 века. Nuntempe, la koncepto de la senmoviĝas enzimo laŭ pli ampleksa senco, ol ĝi estis en la malfrua 20-a jarcento. Ni konsideras kategorio en pli detalo.

Superrigardo

– соединения, которые искусственно связываются с нерастворимым носителем. Kaj mmobilizovannye enzimoj - komponaĵoj kiuj estas artefarite ligitaj kun la nesolvebla portanto. Samtempe ili retenas la kataliza propraĵoj. Nuntempe, ĉi tiu procezo estas konsiderata en du aspektoj - ene de la limigoj de parta kaj plena libereco de movado de proteino molekuloj.

digno

. Sciencistoj trovis iuj avantaĝoj de senmoviĝas enzimoj. Agante kiel heterogenaj kataliziloj, ili povas facile esti apartigita de la reago meza. может быть многократным. La studoj trovis ke la uzo de senmoviĝas enzimoj povas ripeti. En la procezo de devigaj komponaĵoj ŝanĝi liajn proprietojn. Ili akiras la substrato specifecon, stabileco. Tiel lia aktiveco komencas dependas de mediaj kondiĉoj. отличаются долговечностью и высокой степенью стабильности. Senmoviĝas enzimoj estas fortika kaj alta grado de stabileco. Estas pli ol, ekzemple, tiu de la libera enzimo en la miloj, dekoj da miloj da fojoj. Ĉio ĉi provizas alta efikeco, konkuremo kaj rentabilidad de teknologio, en kiu estas senmovigita enzimoj.

portantoj

J .. Porath identigitaj ŝlosilo propraĵoj de idealaj materialoj por esti uzita por inmovilización. La portantoj devas havi:

1. Insolubility.
2. Alta biologiaj kaj kemiaj stabileco.
3. Kapacito por rapida aktivigo. La portantoj devas movi facile en reakciaj specioj.
4. Grandaj hidrofílica.
5. La postulata permeabilidad. Pli indikilo estu egale akceptebla por enzimoj kaj coenzimas, reago produktoj kaj substratoj.

Nuntempe, ne estas materialo kiu estus plene plenumi tiujn postulojn. Tamen, praktike, uzata portantoj, kiuj estas taŭgaj por la inmovilización de enzimoj en certa kategorio de specifaj cirkonstancoj.

klasado

, разделяются на неорганические и органические. Depende de la naturo de lia materialo, en komunikado, per kiu la komponaĵoj estas konvertita en senmoviĝas enzimoj estas dividita en neorganika kaj organika. Binding de multaj komponaĵoj efektivigas kun polimeraj portantoj. Ĉi tiuj organikaj materialoj estas dividitaj en du klasojn: natura kaj sinteza. En ĉiu el ili, siavice, atribui grupojn depende de la strukturo. Neorganika portantoj estas ĉefe reprezentita de vitro materialoj, ceramiko, argilo, siliko grafito karbono nigra. Kiam laborante kun materialoj populara seka kemio metodoj. Senmoviĝas enzimoj estas ricevita per kovrante aviad filmo de rusto de titanio, alúmina, zirkonio, hafnio aŭ procesante organikaj polimeroj. Grava avantaĝo de la materialoj estas la facileco de regenerado.

proteino portantoj

La plej popularaj de lipidoj, polisacárido kaj proteino materialoj. Inter la lastaj estas provizi strukturan polimeroj. Tiuj ĉefe inkludas colágeno, fibrina, queratina kaj gelateno. Tiaj proteinoj estas ĝeneraligita en la medio. Ili estas haveblaj kaj ekonomia. Krome, ili havas grandan numeron de funkciaj grupoj por liganta. Proteinoj malsamas biodegradability. . Tiu ebligas al vi plilongigi la uzo de senmoviĝas enzimoj en medicino. Dume, ĝi havas proteinon kaj negativaj ecoj. на протеиновых носителях заключаются в высокой иммуногенности последних, а также возможность внедрять в реакции только определенные их группы. La malavantaĝoj de uzi senmoviĝas enzimoj al proteino portantoj estas la alta inmunogenicidad de la pasinteco, kaj ankaŭ la eblecon efektivigi en ilia reago nur certaj grupoj.

polisakaridojn aminosaharidy

Ĉi tiuj materialoj estas plej ofte uzata quitina, dextran, celulozo, agarose kaj derivitaj de tio. Por polisakaridojn estis pli imuna al la reagoj de lineara ĉenoj crosslinked epichlorohydrin kruco. La maŝo strukturo de diversaj jona grupoj estas prezentita tute libere. Quitina amasigas en grandaj kvantoj kiel malŝparo produkto en industriaj pretigo de salikokoj kaj kraboj. Tiu materialo diferencas kemie imuna kaj havas bone difinitan poro strukturo.

sintezaj polimeroj

Ĉi tiu grupo havas grandan diversecon de materialoj kaj havebleco. Ĝi inkludas polimeroj bazitaj sur akrila acido, estireno, polyvinylalcohol, poliuretano kaj poliamida polimeroj. La plej multaj el ili havas malsamajn mekanikan forton. Dum konvertiĝo ili provizas la eblecon de varianta pore grandeco super vasta gamo, la enkonduko de diversaj funkciaj grupoj.

deviga Metodoj

Nuntempe, ekzistas du fundamente malsamaj variantoj inmovilización. La unua estas la preparado de komponaĵoj sen kovalentaj ligoj kun la portanto. Tiu metodo estas fizika. Alia enkorpiĝo implikas la aperon de covalente kun la materialo. Ĉi kemia metodo.

adsorbado

получают путем удерживания препарата на поверхности носителя благодаря дисперсионным, гидрофобным, электростатическим взаимодействиям и водородным связям. Kun ĝi senmoviĝas enzimoj akiris per premo de la drogo sur la subteno surfaco pro dispersión, hidrofoba, elektrostatikaj interagoj kaj hidrogeno. Adsorbado estas la unua vojo de limigi la movebleco de elementoj. Tamen, nuntempe ĉi tiu opcio ne perdis sian gravecon. Aliflanke la adsorbado estas konsiderita esti la plej ofta metodo de inmovilización en la industrio.

speciale la vojon

La scienca literaturo priskribas super 70 enzimoj derivita adsorbado metodo. Kiel portantoj farita ventajosamente, pora vitro, diversaj argiloj, polisakaridojn, alúmina, sintezaj polimeroj, titanio kaj aliaj metaloj. Tiu lasta estaĵo pli uzita. La efikeco de adsorbado de la drogo sur la aviad materialo estas determinita de la poreco kaj specifa surfaco.

mekanismo de ago

Adsorbado de enzimo al la nesolvebla materialoj estas simpla. Ĝi estas atingita per kontakto kun solvo acuosa de la drogoj portanto. Ĝi povas preni statika aŭ dinamika maniero. La enzimo solvo estas miksita kun la freŝa koto, ekzemple, titanio hidroksido. Tiam, sub mildaj kondiĉoj, la komponaĵo estas sekigita. La enzimo aktiveco reteniĝas kiam tia inmovilización estas preskaŭ 100%. Kiam tiu atingas specifa koncentriĝo de 64 mg gramo de portanto.

negativaj aspektoj

La malavantaĝoj inkludas malaltan adsorbado forton de la deviga de enzimo kaj portanto. En la procezo de ŝanĝo reago kondiĉoj povas esti markita perdo elementoj, poluado de produktoj, desorption de la proteino. Pliigi la forton de la devigaj apogoj estas ŝanĝita. Specife, materialoj traktita kun metalaj jonoj, polimeroj, kaj aliaj hidrofobaj komponaĵoj kun polyfunctional agentoj. En iuj kazoj, la drogo sin submetas al modifo. Sed sufiĉe ofte, tio kondukas al malpliigo en lia agado.

Inkludo en la ĝelo

Tiu opcio estas sufiĉe komuna pro ĝia unikeco kaj simpleco. Tiu metodo estas taŭga ne nur por la individuaj elementoj, sed ankaŭ por multiehnzimnyh kompleksoj. Inkludo en la ĝelo povas esti interpretita laŭ du metodoj. En la unua kazo, la drogoj estas kombinita kun acuosa monomero solvo, kaj tiam plenumi la polimerización. Ĉi tiuj rezultoj en la spaca strukturo de la ĝelo kiu enhavas la enzimon molekuloj en la ĉeloj. En la dua kazo, la drogoj estas enkondukita en la finita polimero. Estis tiam konvertita en ĝelo stato.

La enkonduko de la diafana strukturoj

La esenco de tiu metodo konsistas en inmovilizar la apartaj vaporon enzimo solvo de la substrato. Ĝi uzas duone trapenetrebla membranon. Ĝi pasas malalta molekula pezo komponantojn de cofactores kaj substratoj kaj tenas grandan enzimo molekuloj.

microencapsulation

Estas pluraj ebloj por la enkonduko en la diafana strukturo. La plej interesa de ĉi tiuj estas proteino microencapsulation kaj inkluzivo en liposomes. La unua elekto estis proponita en 1964 por T. Chang. Ĝi konsistas en, ke la enzimo solvo estas enkondukita en fermita kapsulo kies muroj estas faritaj el semipermeable polimero. La apero de la membranon surfaco kaŭzita de reago de la komponaĵoj de interfacial polycondensation. Unu el ili estas solvita en la organikaj kaj la alia - en la vaporo de fazo. Kiel ekzemplo povas mencii la formado de microcapsule akiras polycondensation de sebacic acida halide al-vi (organika fazo) kaj 1,6-hexamethylenediamine (respektive, la vaporo de fazo). La dikeco de la membrano estas kalkulita en centonoj de micrómetro. La valoro de la kapsulojn - centoj aŭ dekoj da mikrometroj.

Inkludo en liposomes

Tiu metodo de inmovilización estas proksima al microencapsulation. Liposomes estas prezentitaj en lamellar aŭ sfera lipidoj bilayers sistemoj. Tiu metodo unue estis uzita en 1970 F. Por disiĝo de la liposomes de la lipidoj solvo estas portita evaporarse la solida orgánico. La ceteraj maldika filmo estas dissemitaj en akva solvaĵo kaj enhavis la enzimo ĉeestas. Dum tiu procezo, la mem-asembleo de lipidoj bicapa strukturoj. . Tute populara tiuj senmoviĝas enzimoj en medicino. Ĉi tio estas pro la fakto ke la plejparto de la molekuloj estas lokalizita en la lipidoj matrico de biologiaj membranoj. являются важнейшим исследовательским материалом, позволяющим изучать и описывать закономерности процессов жизнедеятельности. Inkluditaj en liposomes senmoviĝas enzimoj estas gravaj en medicino esploro materialo, permesante studon kaj priskribi mastrojn de vivo procezoj.

La formado de novaj ligoj

Inmovilización formante novaj kovalentaj ĉenoj kaj inter la denaska enzimoj estas konsiderita de la plimulto maso produktante biocatalysts por industria uzo. Kontraste fizikaj manieroj, ĉi opcio provizas neinversigebla kaj forta ligo de la molekulo kaj materialo. Ŝia edukado estas ofte akompanata de stabiligo de la drogo. Tamen, la loko de la enzimo en 1 minutoj kovalentaj ligoj relativa al la portanto kreas iujn malfacilaĵojn por plenumi la kataliza procezo. Molekulo estas disigita de la materialo de la enigaĵo. Kiel ofte agas poly- kaj difunctional agentoj. Ili precipe estas hidracina, Cyanogen bromuro, Glutaraldehyde dialgedrid, sulfuryl klorido ktp. Ekzemple, por derivanta galactosyltransferase enzimo de la amaskomunikiloj kaj al la sekva sinsekvo enigita -CH ₂ -NH- (CH _{2) 5} -CO-. En tia situacio ĉeestas en la strukturo de la enigaĵo, kaj la aviad-molekulo. Ĉiuj ili estas konektitaj de kovalentaj ligoj. De fundamenta graveco estas la neceso enkonduki funkciaj grupoj en la reago, ne esenca por la kataliza funkcio de la elemento. Do, kutime, glicoproteínas estas alligita al la portanto proteino ne finiĝis, kaj tra carbohidrato duonon. La rezulto estas pli stabila kaj aktiva senmoviĝas enzimoj.

ĉeloj

La metodoj priskribitaj supre estas konsideritaj esti universala por ĉiuj specoj de biocatalysts. Tiuj inkludas, inter aliaj, inkludas ĉelojn, subcelulares strukturoj, inmovilización kiu iĝas ĵus disvastigata. Ĉi tio estas pro la jena. Kiam inmovilización de ĉeloj estas necese izoli kaj purigi la enzimo preparojn por efektivigi en reago cofactores. Rezulte, ĝi iĝas ebla akiri sistemojn kiuj plenumas mult paŝo procezoj okazantaj kontinue.

La uzo de senmoviĝas enzimoj

, промышленности, других хозяйственных отраслях достаточно популярны препараты, полученные указанными выше способами. En veterinara medicino, industrio kaj aliaj industrioj estas tre populara domanaro preparojn ricevis per la supre metodoj. Forkonsumita praktiko alirojn disponigi solvon al la problemoj de la efektivigo de la celata livero de drogoj en la korpo. Senmoviĝas enzimoj rajtas ricevi longe agante drogoj kun minimuma toxicidad kaj allergenicity. Nun sciencistoj solvi la problemoj asociitaj kun bioconversion de maso kaj energio, uzante microbiológica aliroj. Dume signifan kontribuon al la laboro de fari teknologio kaj senmoviĝas enzimoj. Evoluo perspektivojn estas larĝaj sufiĉe sciencistoj. Do, en la estonteco unu el la ŝlosilaj roloj en la procezo de kontrolo super la medio devus aparteni al la novaj tipoj de analizo. Aparte, la demando de biolumineskaj kaj enzimo immunoassay. De aparta graveco estas la progresinta aliroj en la procesorado de lignocellulosic feedstocks. Senmoviĝas enzimoj povas esti uzata kiel amplifiloj de malfortaj signaloj. Aktivaj ejo povas esti sub la influo de la amaskomunikiloj, kiu estas sub sonication, mekanikaj streso aŭ elmontrita al phytochemicals transformoj.