Основы инженерной энзимологии

Ферменты сохраняют свои уникальные свойства (эффективность, специфичность действия) и вне клеток, поэтому их традиционно широко применяют в практике. Биологические катализаторы нетоксичны, работают в мягких условиях, используют доступное сырье (в том числе и отходы), в связи с чем, их применение в промышленности выгодно с экономической и экологической точек зрения. По объему производства ферменты занимают третье место после аминокислот и антибиотиков. Из более чем 2000 известных в настоящее время ферментов в промышленности используется около 30.

Таблица 2. Применение ферментов

Задачи инженерной энзимологии заключаются в развитии прогрессивных методов выделения ферментов, их стабилизации и иммобилизации; конструировании катализаторов с нужными свойствами и разработке научных основ их применения. В частности, методами белковой инженерии, сущность которых состоит в изменении первичной структуры природной молекулы фермента посредством химической модификации самого энзима или его гена, удается принципиально трансформировать структуру активного центра и его функцию, модулировать субстратную специфичность и физико-химические свойства фермента. Так, замена остатка глутамина-102 в молекуле лактатдегидрогеназы на аргинин превратила фермент в высокоактивную малатдегидрогеназу. Созданы гибридные формы ферментной системы, ценной в иммуноферментном анализе, сочетающие в себе свойства β-галактозидазы и β-галактокиназы. Важным этапом развития инженерной энзимологии стала разработка способов получения и использования иммобилизованных ферментов.

Иммобилизованные ферменты

Иммобилизованными ферментами называют ферменты, искусственно связанные с нерастворимым носителем, но сохраняющие свои каталитические свойства.

Ещё в 1916 г. Дж. Нельсон и Е. Гриффин показали, что сахараза, сорбированная на угле, сохраняла свою каталитическую активность, но лишь в 1953 г. Н. Грубхофер и Д. Шлейт впервые осуществили ковалентные связывания амилазы, пепсина, РНКазы и карбоксипептидазы с нерастворимым носителем. В 1971 г. на первой конференции по инженерной энзимологии был узаконен термин «иммобилизованные ферменты». Однако в понятие «иммобилизация» в настоящее время вкладывают более широкий смысл, чем связывание на нерастворимом носителе, а именно – полное или частичное ограничение движения белковых молекул.

Информация по педагогике:

ИКТ и современный урок истории в коррекционной школе
Вряд ли кто станет спорить с тем, что современные компьютерные технологии могут оказать учителю коррекционной школы неоценимую помощь. Это и замечательные демонстрационные возможности, и доступ к новейшей научной информации благодаря интернет-ресурсам, и широкий выбор электронных учебников и пособи ...

Принципы организации школьного театра
Театральный кружок в нашей школе функционирует уже давно. Руководит им педагог с большим опытом работы, и представления получаются очень интересными, насыщенными музыкой, завораживающими. Первую практику по созданию театральных представлений я начала сразу же после прихода в педагогическую систему: ...

Ход исследования социальных и ключевых компетентностей у подростков лицея № 1 г. Красноярска
Итак для того чтобы понять нашу конечную цель еще раз выделим набор умений и навыков, которые мы пытались сформировать с помощью проведенной экономической игры. · Ответственность · Решительность · Организаторские способности · Умение общаться с другими людьми · Творческие способности · Умение собир ...