固定化酶和稳定的疏水盐改性的Nafion
Summary
本文将介绍合成一种疏水改性Nafion膜固定化酶膜和固定在膜蛋白和/或酶和测试他们的具体活动的过程。
Abstract
在过去的十年中，已经有丰富的应用，固定和稳定的酶，包括生物催化，生物传感器和生物燃料电池的应用在大多数的生物电化学1-3，被固定到电极表面的酶或细胞器，与使用某种类型的聚合物基体中。这种聚合物支架应保持稳定的酶，并允许浅显的扩散和矩阵的分子和离子。多胺或多元醇的大部分用于这种类型的固定的聚合物 – 聚合物模拟酶的自然环境，封装和稳定通过氢键或离子键的酶。稳定酶的另一种方法涉及使用胶束，其中包含可以封装和稳定酶的疏水区域，尤其是4,5，敏提尔组制定了胶束聚合物市售的Nafion 6,7的Nafion本身就是一个胶束聚合物允许质子和其他小阳离子通道辅助扩散，但胶束和渠道是极其微小的聚合物是非常酸性的磺酸侧链，这是不利于酶的固定化。然而，当Nafion膜超过疏水烷基季铵盐如四丁基溴化铵（TBAB）混合，季铵盐阳离子取代质子磺酸基聚合物侧链（ 图1），并成为反离子。这将导致更大的胶束和聚合物内的通道，让烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD）的酶的功能，如必要的大型基板和离子的扩散。这个修改的Nafion聚合物已被用于许多不同的类型以及线粒体酶固定在生物传感器和生物燃料电池的使用。8-12本文介绍了一种新颖的程序，使这个麦克风ellar聚合物固定化酶膜，可以稳定酶。合成胶束酶的固定化膜，固定在膜的酶的过程，研究酶固定化酶的具体活动的检测详述如下。
Protocol
1。季铵盐改性的Nafion 摇动一瓶5％W / V的Nafion暂停约大力。被暂停30秒，确保Nafion膜均匀的解决方案。 吸取了2毫升的Nafion膜，现在又重新悬浮到一个玻璃小瓶（瓶量可能包含从2.5毫升到10毫升）。 测量了3倍摩尔过量盐（ 见表1）适当群众的烷基三甲基溴化铵（相对的Nafion聚合物磺酸基），并加入到小瓶含2毫升的Nafion。 涡小瓶10-15分钟1500转。 粘性溶…
Discussion
在描述过程中，四烷基季铵盐用于修改商业的Nafion创建胶束聚合物，可用于固定和稳定的酶。实验中所述的程序表演，该聚合物可用于多种固定的酶具有高活性保留。如果感兴趣的酶具有非常低的活动，或者是不纯的，高浓度可能会被要求，不应影响固定化过程中，除非固定酶浓度大于10毫克/毫升。简单的程序区别于其他酶固定化技术没有合成步骤是必需的（如合成聚合物或交联）。此外，这些?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
作者们承认，海军研究办公室，美国大豆委员会，国家科学基金会资助。
Materials
| Name of the reagent | Company | Catalog number |
| Nafion | Sigma-Aldrich | 70160 |
| Tetra alkylammonium bromide salts | Sigma-Aldrich | n/a |
| Alcohol dehydrogenase | Sigma-Aldrich | A3263 |
| Nicotinamide adenine dinucleotide (NAD) | Simga-Aldrich | N7004 |
| Sodium pyrophosphate | Sigma-Aldrich | P8010 |
| Phenazine methosulfate (PMS) | Sigma-Aldrich | P9625 |
| 2,6-Dichloroindophenol (DCIP) | Sigma-Aldrich | D1878 |
| Glucose oxidase | Sigma-Aldrich | G7141 |
| 4-Hydroxybenzoic acid | Sigma-Aldrich | 240141 |
| Sodium azide | Sigma-Aldrich | S8032 |
| Peroxidase | Sigma-Aldrich | P8375 |
| 4-aminoantipyrine | Sigma-Aldrich | 06800 |
| UV/Vis Spectrophotometer | Thermo | Evolution 260 Bio or Spectronic Genesys 20 |
| Vortex Genie | ||
| Analytical balance |
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Cite This Article
Meredith, S., Xu, S., Meredith, M. T., Minteer, S. D. Hydrophobic Salt-modified Nafion for Enzyme Immobilization and Stabilization. J. Vis. Exp. (65), e3949, doi:10.3791/3949 (2012).