Сохранение ферментов в активном состоянии

СОХРАНЕНИЕ ФЕРМЕНТОВ В АКТИВНОМ СОСТОЯНИИ [c.240]

Иммобилизованными ферментами называются ферменты, переведенные в нерастворимое состояние с сохранением (частичным или полным) их каталитической активности. Для иммобилизации ферментов применяют следующие методы [c.267]

Образовавшиеся ионы определяют с помощью аммоний- или карбонат-селективных электродов [72]. Для изготовления ферментных электродов применяют иммобилизованные ферменты, т.е. ферменты, при помощи полимеров переведенные в нерастворимое состояние с сохранением каталитической активности [262—265]. [c.107]

Для сохранения ферментативной активности важно, чтобы величина диэлектрической проницаемости среды е была близка к ее значению в воде при нормальных условиях (для чистой воды при +20 °С е=80), а молекула фермента находилась в конформации, свойственной нативному состоянию. Значения диэлектрической проницаемости смешанных водно-органических растворителей значительно ниже в этих же условиях. Однако при понижении температуры е растет (в первом приближении линейно как функция [c.234]

Для того чтобы обеспечить многократность использования ферментов, их подвергают иммобилизации. Иммобилизацией называют перевод ферментов, обычно растворимых в воде, в водонерастворимое состояние с сохранением их каталитической активности. Молекулу фермента присоединяют за счет образования ковалентной связи к какому-либо водонерастворимому носителю — целлюлозе, стеклу, бумаге, силикагелю, полистиролу и др. Можно также диспергировать фермент в геле какого-либо вещества. [c.450]

Сохранение органических и зольных веществ в растительных пробах в количествах, близких к их естественному состоянию, осуществляется за счёт фиксации. В настоящее время применяется температурная фиксация и лиофильная сушка, при которой растительные ферменты сохраняются в активном состоянии, а белки не денатурируют. [c.353]

Сохранение ферментов в активном состоянии [c.243]

Молекулы белков очень сложны и обладают уникальными свойствами, поэтому нет универсальных методов выделения и очистки белков каждый белок требует индивидуального подхода и специальных методов. Подходящей процедурой будет та, которая позволяет получить максимальное количество белка в наиболее чистом виде и с сохранением природных свойств (как принято говорить - в нативном состоянии). При выделении ферментов очень важно сохранить их активность. [c.24]

Покоящиеся клетки эубактерий характеризуются низкими уровнями метаболической активности. В первую очередь это касается дыхания. От степени снижения метаболической активности зависит длительность сохранения жизнеспособности покоящихся клеток. Большой интерес представляет выяснение механизмов, ответственных за поддержание специализированных клеток в состоянии покоя. В настоящее время наибольшее внимание привлекают три гипотезы. Первая основана на том, что в покоящихся клетках имеются вещества, ингибирующие ферменты и, следовательно, блокирующие метаболизм. Из спор некоторых бактерий действительно вьщелены вещества, предотвращающие прорастание спор. Согласно второй гипотезе сохранение покоя связывают со структурой спор, обеспечивающей поддержание ее сердцевины в обезвоженном состоянии. Наконец, поддержание покоя объясняют особым состоянием ферментов. Изменения их конфигурации, приводящие к активированию ферментов, выводят покоящуюся клетку из этого состояния. Возможно, что поддержание специализированных клеток в состоянии покоя — результат совместного действия всех описанных выше механизмов. [c.73]

Таким образом, активность и стабильность иммобилизованных систем, используемых для проведения полиферментных процессов трансформации, регенерирующих не только необходимые ферменты, но и кофакторы, определяются преимущественно способом иммобилизации и природой носителя, условиями иммобилизации и возможностью инкубации в питательной среде, а точнее, возможностью сохранения клеток в жизнеспособном состоянии. [c.233]

Иммобилизация ферментов — это перевод.их в нерастворимое состояние с сохранением (частичным или полным) каталитической активности. Для получения иммобилизованных ферментов обычно применяют следующие методы [c.11]

Влияние понов на галобактерии достаточно специфично. Для поддержания структуры и жесткости клетки требуются ионы Na+, СЬ, Mg i, влияющие в первую очередь на клеточную стенку и ЦПМ. Основной внутриклеточный ион — К+, содержание которого может составлять от 30 до 40% сухого вещества клеток, а градиент между внеклеточной и внутриклеточной концентрациями достигать 1 1000. В клетке К находится в связанном состоянии. Он нужен для сохранения структурной целостности рибосом и для синтеза белка. Наряду с другими ионами К" необходим для поддержания активности и стабильности внутриклеточных ферментов, [c.286]

Этот пример хорошо иллюстрирует разнообразие задач, решаемых при помощи ионов металлов. Предпосылкой для использования металла в качестве составной части активной группы является образование сложной третичной структуры, для поддержания которой в стабильном состоянии также необходим металл. Фермент, ускоряющий распад угольной кислоты на воду и углекислый газ,—карбоангидраза — содержит цинк. Этот фермент представляет собой истинный металлофермент, т. е. характеризуется прочной связью между белковым компонентом и компонентом, содержащим цинк. Линдског и Мальмстрем смогли тем не менее обратимо отделить цинк от белка и установили, что фермент, освобожденный от цинка, реактивируется ионами кобальта, железа и никеля (двухвалентными). Если принять за 100 активность цинкового соединения, то для приведенного ряда активности выразятся цифрами 40, 10, 5. Следовательно, здесь отбор в ходе биохимической эволюции в какой-то мере базировался на сохранении наиболее активных форм катализаторов. [c.130]

Помимо терапевтического значения, активированный уголь может служить новым средством для адсорбционного фракционирования и различения фе рмептов, а, может быть, и способом консервирования энзимов и энзимогенов в состоянии первичной неприкосновенной активности. Возможно представить себе, что поглощенный углем фермент находится в лучших условиях сохранения своей активности, которая при подходящих условиях может проявить действие. Если бы удалось в виде угольных препаратов неопределенно долго консервировать ферменты, боящиеся главным образом высушивания, то это открыло бы новую область их лечебного использования. В этом направлении мы предполагаем дальнейшее исследование. [c.366]

Суспензию сефарозы с иммобилизованной дегидрогеназой промывают 10-кратным объемом раствора мочевины, смешивают с 4-кратным объемом раствора мочевины той же концентрации и инкубируют суспензию при перемешивании. За ходом инактивации следят, измеряя активность фермента на носителе. Через каждые 10 мин из инкуба-ционной смеси отбирают аликвоты препарата дегидрогеназы и без отмывания геля от мочевины вносят их в стандартную систему для определения активности. Реакцию начинают добавлением субстрата через 10 с после внесения суспензии сефарозы. Исследуют влияние концентрации мочевины на процесс инактивации фермента. Оптимальной концентрацией мочевины является такая, которая позволяет провести денатурацию 3 из 4 субъединиц дегидрогеназы и перевести эти субъединицы в раствор. Подбирая концентрацию мочевины, следует получить такую зависимость инактивации фермента от времени, на которой будет выраженное плато на уровне 25% от исходной активности. При определении белка и активности на разных стадиях денатурации можно показать, что в начале плато в связанном с матрицей состояний находится димер дегидрогеназы, сохраняющий 50% от исходной удельной активности. При сохранении в процессе инкубации активности такого димера происходит постепенное отщепление неактивной субъ- [c.302]

ЭДТА может связывать нежелательные примеси (следы ионов тяжелых металлов меди, свинца, ртути и др. —в реактивах), тормозящие активность фермента. Одно из непременных условий сохранения стабильности ферментов—хранение их в высущенном или замороженном состоянии (в условиях холода). Многие ферменты стабильны в виде суспензии в концентрированных растворах сульфата аммония. [c.120]

Принцип матрицы в эволюции биокатализаторов сыграл и еще одну интересную роль. Ориентация молекул субстрата предполагает относительно большую жесткость ориентатора. В технических катализаторах молекулы органических соединений — углеводородов, спиртов, аминов и т. п. — укладываются на прокрустово ложе поверхности окислов или металлов. В бискатализе дело обстоит иначе. Здесь вопрос о том, что является матрицей, а что субстратом, иногда трудно решить, так как субстрат сам по себе способен видоизменять, даже создавать матрицу. Поддержание центра в собранном состоянии осуществляется в значительной мере за счет связывания его с субстратом таким образом, в данном случае субстрат способствует сохранению активного центра. Известно также, что связь с субстратом защищает белок фермента от денатурации. Здесь, следовательно, именно субстрат придает стабильность и жесткость структуре катализатора. [c.192]

Эти факты становятся понятными при изучении кристаллографической структуры молекулы фермента и химии катализируемой реакции. Как было описано в гл. 3, разд. Д,3, расщепление у С-1 атома углерода гексозы. связанной с центром В, протекает, по всей вероятности, при участии карбокси-латного иона и карбоксильной группы активного центра фермента через переходное состояние, которое имеет некоторое сходство со структурой иона карбония. Существование реакций переноса на специфические акцепторы с сохранением конфигурации С-1 атома углерода показывает, что распад этого переходного состояния ведет к образованию промен<уточного соединения аналогичной структуры с временем жизни, достаточным для того, чтобы уходящая группа могла диффундировать с центра Е и заместиться молекулой акцептора [30, 32]. Образование похожего на ион карбония переходного состояния требует искажения гексозного кольца из конформации кресла (XIII) в конформацию полукресла (XIV) с тем, чтобы произошла резонансная стабилизация нри взаимодействии положительного заряда атома углерода и соседнего атома кислорода. Данные рентгеноструктурного анализа и результаты, описанные выше, показывают, что фермент снижает энергию, необходимую для достижения переходного состояния, путем принудительного перевода гексозного кольца на центре В в конформацию полукресла. Этот процесс представляет собой превращение энергии связывания в энергию напряжения или деформации, понижающее энергию активации. [c.239]

В большинстве случаев для сохранения нормальной функции достаточно 50% нормальной активности фермента. Об этом свидетельствуют данные, полученные для гетерозигот с ферментативными нарушениями. Для выявления таких гетерозигот необходимы крупномасштабные популяционные исследования. Следует учесть, однако, что для многих ферментов характерна выраженная межиндивидуальная вариабельность активности, которая затрудняет, а иногда просто сводит на нет попытки обнаружения гетерозигот. Эта вариабельность и в особенности тот факт, что 50%-пая активность у гетерозигот обеспечивает выживание в обычных условиях, показывают, что метаболизм обладает замечательным запасом прочности, позволяющим организму противостоять отклонениям. Важно и то, что многие функции в организме обеспечиваются различными метаболическими путями. Поэтому некоторые мутации, даже в гомозиготном состоянии, могут не приводить к врожденным нарушениям [820]. [c.69]

Какова природа изменений активности фермента, вызываемых связыванием аллостерического эффектора или ковалентной модификацией (например, фосфорилированием) Почему графики зависимости активности фермента от концентрации субстрата или эффектора часто имеют сигмоидный характер Для ответа на эти вопросы необходимо сначала определить трехмерную структуру фермента при высокой степени разрешения, а затем установить, какие именно изменения конформации фермента происходят при связывании субстратов и эффекторов или при ковалентной моди--фикации. Только для двух ферментов, рассмотренных в гл. 2, 4 и 5 —АТКазы [1] и фосфорилазы [2—4],— получены рентгеноструктурные данные с разрешением 0,3 нм. И даже для этих ферментов представления о природе конформационных изменений при действии -аллостерических эффекторов имеют предварительный характер. Имеются данные о том, что при переходе АТСазы из активного в неактивное состояние происхо-.дит небольшое увеличение объема молекулы фермента сохранение структуры R — R (рис. 2.12) позволяет предполагать, что при этом изменяется положение тримеров, образованных каталитическими субъединицами, относительно димеров регуляторных субъединиц. [c.135]

Одним из компонентов механизмов покоя является антиоксидантная система, поддерживающая жизнеспособность организма при проявлении его пониженной функциональной активности. При этом компоненты АОС могут не только обеспечивать продолжительность состояния покоя, но и при создании благоприятных условий активировать выход из состояния гипобиоза живых организмов [Рогожин, Курилюк, 1996]. Ведущим звеном этой системы являются процессы перекисного окисления липидов, запускающие у покоящихся организмов основные процессы жизнедеятельности. Доказательствами этого утверждения служат следующие факты. При создании благоприятных условий (температура, влажность, кислород) семена могут прорастать [Николаева и др., 1985 Обручева, Антипова, 1997]. Однако предварительно у них должно активироваться дыхание. В покоящихся семенах дыхание крайне ослаблено, отмечаются изменения в составе жирных кислот и функционально активных веществ мембран митохондриальной системы за счет которых обеспечивается разобщение механизмов окислительного фос-форилирования при сохранении активности окислительных процессов [Скулачев, 1996]. Однако при активизации дыхания поступивший кислород ускоряет пусковые механизмы процессов ПОЛ. Контроль за этими процессами осуществляет антиоксидантная система в составе низкомолекулярных (аскорбиновая кислота, гидрохинон, мочевая кислота, мочевина, глутатион и др.) и высокомолекулярных (супероксиддисмутаза, каталаза, пероксидаза) соединений [Кения и др., 1993 Меньшикова, Зен-ков, 1993 Зенков, Меньшикова, 1993]. Причем между компонентами системы просматривается взаимная зависимость [Верхотуров, 1999]. Среди ферментов следует вьщелить пероксидазу, которая, обладая широкой субстратной специфичностью, способна катализировать реакции окисления различных органических соединений [Угарова и др., 1981]. Причем особенностью механизма действия пероксидазы является способность фермента катализировать окисление органических субстратов с участием [c.48]

Процессы, происходящие во время днфференцировки клеток, в конце концов завершаются, и клетка достигает стационарного состояния зрелости, в котором непрерывно поддерлеивается ее метаболизм (конечно, за исключением таких клеток, как мертвые клетки ксилемы). Видимыми признаками дифференцированного состояния являются различия в строении клеточных стенок и некоторых цитоплазматических органелл, таких, как пластиды. Если вспомнить, что ряд тканей специфически приспособлен к выполнению определенных функций (фотосинтез, -секреция или запасание веществ), то становится очевидным, что дифференцировка должна также затрагивать некоторые стороны метаболизма. Такая дифференцировка почти наверняка должна быть связана с различиями в синтезе ферментов, что в свою очередь свидетельствует о сохранении между клетками различий в активности генов даже в зрелом состоянии. [c.472]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология