Высшее образование
Иммобилизация ферментов в полупроницаемые структуры
жүктеу/скачать 5 Mb.
|
| Иммобилизация ферментов в полупроницаемые структуры. Сущность этого способа иммобилизации заключается в отделении водного раствора фермента от водного раствора субстрата с помощью полупроницаемой мембраны, пропускающей низкомолекулярные молекулы субстратов и кофакторов, но задерживающей большие молекулы фермента. Разработано несколько модификаций этого метода, из которых интерес представляет микрокапсу- лирование и включение ферментов в липосомы.
Первый способ предложен Т.Чангом в 1964 г. и состоит в том, что водный раствор фермента включается внутрь замкнутой микрокапсулы, стенки которой образованы полупроницаемым полимером. Один из механизмов возникновения мембраны на поверхности водных микрокапсул фермента заключается в реакции межфазной поликонденсации двух соединений, одно из которых ра-] створено в водной, а другое — в органической фазе. Примером может служить образование на поверхности раздела фаз микрокапсулы, получаемой путем поликонденсации гексаметилендиа- мина-1,6 (водная фаза) и галогенангидрида себациновой кислоты (органическая фаза): H2N-(CH2)6-NH2 + СЮС-(СН2)8-СОС1 —ны —- -HN-(CH2)6-NH - СО—(СН2)8—СО- Размер получаемых капсул составляет десятки или сотни микрометров, а толщина мембраны — сотые доли микрометра. Достоинства метода микрокапсулирования — простота, универсальность, возможность многократного использования натив- ного фермента (фермент может быть отделен от непрореагировав-; шего субстрата и продуктов реакции процедурой простого фильт-, рования). Особенно существенно, что методом микрокапсулирования могут быть иммобилизованы не только индивидуальные ферменты, но и мультиэнзимные комплексы, целые клетки и отдельные фрагменты клеток. К недостаткам метода следует отнести невозможность инкапсулированных ферментов осуществлять превращения высокомолекулярных субстратов. Близким к инкапсулированию методом иммобилизации можно считать включение водных растворов ферментов в липосомы, представляющие собой сферические или ламеллярные системы двойных липидных бислоев. Впервые данный способ был применен для иммобилизации ферментов Дж. Вайсманом и Дж. Сессом в 1970 г. Для получения липосом из растворов липида (чаще всего лецитина) упаривают органический растворитель. Оставшуюся тонкую пленку липидов диспергируют в водном растворе, содержащем фермент. В процессе диспергирования происходит самосборка бислойных липидных структур липосомы, содержащий включенный раствор фермента. } Ферменты, иммобилизованные путем включения в структур^ липосом, используют преимущественно в медицинских и науч-' ных целях, ибо значительная часть ферментов в клетке локализована в составе липидного матрикса биологических мембран, по-*! этому изучение липосом имеет большое значение для пониманий закономерностей процессов жизнедеятельности в клетке. I Другие приемы иммобилизации ферментов, основанные физических методах, менее распространены по сравнению с рас-1 смотренными выше. | жүктеу/скачать 5 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|