Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.

Методическая статья

Скрининг нерастворимых хромогенных ферментов на основе биомассы: анализ для оценки деградационной активности ферментов, разрушающих растительную биомассу

900 просмотров

8 июля 2025 г.

В этой статье

Аннотация

Источник: Schückel, J., et al. Высокопроизводительный скрининг ферментов, разрушающих углеводы, с использованием новых наборов для анализа нерастворимых хромогенных субстратов. J. Vis. Exp. (2016).

Это видео демонстрирует анализ для скрининга ферментов, эффективных в разложении сложных полисахаридов в растительной биомассе с использованием нерастворимой хромогенной биомассы или ICB. Ферменты гидролизуют ICB с выделением растворимых олигосахаридов, связанных с красителем, а активность фермента оценивают путем колориметрического анализа продукта реакции.

Протокол

1. Хромогенный анализ с субстратами ICB в формате 96 лунок

  1. Ферментная реакция
    1. Добавьте 150 мкл 100 мМ ацетата натрия буфера, pH 4,5 и 5 мкл 31 Ед/мл раствора эндо-ксиланазы в каждую лунку планшета для анализа, содержащую красную пшеничную солому ICB (конечная концентрация фермента в лунке: 1 Ед/мл).
      заметка: Планшеты для анализа (96-луночные фильтрующие пластины, содержащие субстраты ICB) изготавливаются в соответствии с литературными описаниями (см. Список материалов). Субстраты ICB стабильны в буферах с pH в диапазоне pH от 3,0 до 10,0. Всегда включайте только буфер в качестве отрицательного контроля, коммерческие ферменты в качестве положительного контроля и используйте статистически соответствующее количество реплик.
      1. Не активируйте субстраты ICB, как подложную пластину CPH, а удалите стабилизатор, трижды промыв водой объемом 100 мкл с последующей вакуумной фильтрацией или центрифугированием.
    2. Поместите пластину с продуктом под пластину подложки, чтобы собрать любую потенциальную утечку из пластины подложки во время встряхивания.
    3. Инкубируйте реакцию при 25 °C, встряхивая при 150 об/мин, в течение 2 ч<бр/> заметка: Активный фермент разрушает нерастворимые хромогенные полисахариды в субстрате ICB до растворимых олигосахаридов, которые видны как окрашенные надосадочные жидкости. Субстраты ICB стабильны при температуре до 90 °C. Время инкубации должно быть увеличено до 24 часов, если используются неочищенные ферменты, такие как культуральные бульоны.
    4. Поместите пластину с продуктом внутрь вакуумного коллектора с распорным блоком внутри.
    5. Поместите планшет с набором для анализа сверху и подайте вакуум (максимальное отрицательное давление -60 кПа) или используйте центрифугу для фильтрации продукта из планшета набора для анализа в лунку пластины с продуктом.
      заметка: Фильтрат, содержащий цветные олигосахариды в качестве продукта реакции, теперь находится в сборной тарелке для дальнейшего анализа.

2. Обнаружение и количественная оценка

  1. При визуальном осмотре убедитесь, что объем жидкости в каждой лунке сборной пластины примерно одинаков.
  2. Считывание абсорбции сборной пластины при 517 нм для красной ICB-пшеничной соломы с помощью считывателя пластин.
  3. При анализе данных — вычитаем буфер — только отрицательные контрольные значения из значений из лунок, куда был добавлен фермент. Рассчитать среднее значение и стандартную погрешность средних (СЭМ) из реплицируемых скважин.
    заметка: В случае скрининга неизвестных ферментов мы предлагаем провести ряд разведения с целью получения более детальных данных о динамическом диапазоне активности фермента.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Раскрытие информации

Конфликт интересов не декларируется.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
Пластины для пробирного набораГликосотТарелки для пробирного набора по индивидуальному заказу
Блок прокладки пластины приемника 350 мл для вакуумного коллектораКорпорация Pall5015Дистанционный блок
96-луночная фильтрующая пластина MultiScreen HV, 0,45 мкм, прозрачная, нестерильнаяМногородностьMSHVN4510Пробирная пластина
96-луночные микропланшеты, полипропиленGreiner Bio-One651201Сборная тарелка после промывки подложек
96-луночные микропланшеты Nunc MicroWellТермо СайентиалNo 269620Тарелка продукта
Мембранный насос MZ 2 NTVacuubrand732000Вакуумный насос, используемый с вакуумным коллектором
Инфорс ХТ ЭкотронИнфорс ХТ4950132 (Buch & Holm)Горизонтальный шейкер
СпектраМакс М5Молекулярные приборы10067-750 (VWR)96-луночный планшетный абсорбционный считыватель
Вакуумный коллекторКорпорация Pall5017Вакуумный коллектор
эндо-β-1,4-ксиланаза M4 (Aspergillus niger) МегазимЭ-СЯНЬ4Ксиланаза [ксил]

Теги

Анализ ферментативной активностиуглевод-расщепляющие ферментыдеградация растительной биомассыколориметрический анализпротокол центрифугированияизмерение на планшетном ридереацетат-натриевый буферраствор эндо-ксиланазыопределение оптической плотности