هذه المادة سوف تصف الإجراء لتوليف انزيم Nafion تعديل hydrophobically غشاء الشلل وكيفية شل البروتينات و / أو الأنزيمات في الغشاء واختبار النشاط الخاصة.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
مسعور الملح تعديل Nafion لإنزيم الشلل وتحقيق الاستقرار
في هذه المقالة
ملخص
الملخص
على مدى العقد الماضي، كان هناك مجموعة كبيرة من الإنزيمات يجمد طلب واستقرت بما في ذلك التحفيز الأحيائي، أجهزة الاستشعار، وخلايا الوقود الحيوي. 1-3 في معظم تطبيقات bioelectrochemical، وثبتوا على الانزيمات أو العضيات سطح القطب مع استخدام نوع من البوليمر المصفوفة. وهذا ينبغي أن سقالة البوليمر الحفاظ على الانزيمات مستقرة وتسمح لنشر السهل من الجزيئات والأيونات داخل وخارج المصفوفة. وتستند معظم البوليمرات المستخدمة لهذا النوع من الشلل على الأمينات أو polyalcohols - البوليمرات التي تحاكي البيئة الطبيعية للأنزيمات أنهم تغليف واستقرار الانزيم من خلال الهيدروجين أو الرابطة الأيونية. طريقة أخرى لتحقيق الاستقرار في الانزيمات ينطوي على استخدام المذيلات، والتي تحتوي على المناطق التي يمكن أن تغلف مسعور والاستقرار الانزيمات. 4،5 وعلى وجه الخصوص، وضعت مجموعة Minteer بوليمر micellar يعتمد على Nafion متاحة تجاريا. 6،7 Nafionنفسه هو بوليمر micellar التي تسمح لنشر القناة بمساعدة من البروتونات والكاتيونات الصغيرة الأخرى، ولكن المذيلات وقنوات صغيرة للغاية والبوليمر هو حمضية جدا نظرا لسلاسل حمض السلفونيك الجانب، والتي هي غير مواتية لتجميد الانزيم. ومع ذلك، عندما يتم خلط Nafion مع وجود فائض من أملاح الأمونيوم مسعور مثل بروميد ألكيل tetrabutylammonium (TBAB)، والكاتيونات الأمونيوم الرباعية استبدال البروتونات وتصبح أيونات مكافحة للجماعات سلفونات على سلاسل البوليمر الجانب (الشكل 1). هذه النتائج في جو من المذيلات وقنوات داخل البوليمر التي تسمح لنشر ركائز الكبيرة والأيونات والتي هي ضرورية لوظيفة الأنزيمية مثل ثنائي النوكليوتيد نيكوتيناميد أدينين (NAD). وقد استخدم هذا البوليمر تعديل Nafion إلى شل العديد من أنواع مختلفة من الانزيمات الميتوكوندريا وكذلك لاستخدامها في أجهزة الاستشعار والخلايا الوقود الحيوي. 8-12 تصف هذه الورقة إجراء رواية لجعل هذا MICellar تجميد انزيم غشاء البوليمر التي يمكن تحقيق الاستقرار في الانزيمات. وترد تفاصيل تركيب الغشاء انزيم الشلل micellar، وإجراءات شل حركة الانزيمات داخل الغشاء، والمقايسات لدراسة النشاط الأنزيمي محددة للانزيم يجمد أدناه.
البروتوكول
1. تعديل Nafion مع أملاح الأمونيوم الرباعية
- يهز زجاجة من 5٪ التعليق Nafion ث / V بقوة لتقريبا. تم تعليق 30 ثانية لضمان أن Nafion بشكل موحد في الحل.
- ماصة من 2 مل من Nafion الآن إعادة علقت في قارورة زجاج (حجم القارورة يمكن أن تحتوي من 2.5 مل إلى 10 مل).
- قياس الزائدة 3-أضعاف المولي (نسبة إلى مجموعات حامض السلفونيك على البوليمر Nafion) من بروميد ألكيل ملح الأمونيوم (وترد الجماهير المناسب في الجدول 1) وإضافة إلى هذه القارورة الت....
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
المناقشة
في الإجراء وصفها، وتستخدم أملاح الأمونيوم رباعي ألكيل لتعديل Nafion التجارية لخلق البوليمرات micellar التي يمكن استخدامها في شل والاستقرار الانزيمات. وصف المقايسات في المعرض الداخلي والتي يمكن استخدامها في شل البوليمر مجموعة واسعة من الانزيمات مع الاحتفاظ عالية من النشاط. إذا كان انزيم الاهتمام والنشاط منخفضة جدا أو نجس، قد تكون هناك حاجة إلى تركيز أعلى، وينبغي أن لا تؤثر عملية تجميد، إلا إذا شل حركة الانزيمات في تركيزات أكبر من 10 ملغ / مل. بساطة الإجراء يفصلها عن غيرها من تقنيات.......
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
الإفصاحات
الإعلان عن أي تضارب في المصالح.
شكر وتقدير
الكتاب نعترف مكتب البحوث البحرية، الولايات المتحدة المجلس فول الصويا، والمؤسسة الوطنية للعلوم للتمويل.
....الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
المواد
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| اسم كاشف | شركة | كتالوج رقم | |
| Nafion | سيغما الدريخ | 70160 | |
| أملاح رباعي بروميد alkylammonium | سيغما الدريخ | N / A | |
| نازعة هيدروجين الكحول | سيغما الدريخ | A3263 | |
| الأدينين ثنائي النوكليوتيد نيكوتيناميد (NAD) | Simga الدريخ | N7004 | |
| الصوديوم بيروفوسفات | سيغما الدريخ | P8010 | |
| Phenazine ميثوسلوفيت (PMS) | سيغما الدريخ | P9625 | |
| 2،6-Dichloroindophenol (DCIP) | سيجأماه الدريخ | D1878 | |
| الجلوكوز أوكسيديز | سيغما الدريخ | G7141 | |
| 4-الهيدروكسي حمض | سيغما الدريخ | 240141 | |
| أزيد الصوديوم | سيغما الدريخ | S8032 | |
| البيروكسيديز | سيغما الدريخ | P8375 | |
| 4-aminoantipyrine | سيغما الدريخ | 06800 | |
| UV / VIS الطيفي | الحرارية | تطور السيرة الذاتية أو Spectronic 260 جينيسيس 20 | |
| دوامة الجني | |||
| ميزان تحليلي |
المراجع
- Calabrese-Barton, S., Gallaway, J., Atanassov, P. Enzymatic biofuel cells for implantable and microscale devices Chem. Rev. 104, 4867-4886 (2004).
- Cracknell, J. A., Vincent, K. A., Armstrong, F. A. Enzymes as Working or Inspirational Electrocatalysts for Fuel Cells and Electrol....
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
إعادة الطباعة والأذونات
