Imobilizuotos ant įvairiai modifikuotų paviršių PQQ gliukozės dehidrogenazės specifiškumo tyrimas

Abstract

Angliavandenių, kaip ir nukleino rūgščių ir aminorūgščių, gamtoje yra daug. Daugelyje natūralių produktų yra oligosacharidų, kurie yra gyvybiškai svarbūs jų biologinei veiklai. Kalbant apie struktūrinę įvairovę, angliavandeniai koduoja informaciją specifiniam molekuliniam atpažinimui ir yra baltymų lankstymąsi, stabilumą ir farmakokinetiką lemiantys veiksniai. Kokybinė ir kiekybinė skirtingų angliavandenių bioanalizė yra svarbi ne tik stebint cukrų kiekį kraujyje, bet ir tiriant maisto produktų ir gėrimų kokybę, vertinant fermentacijos procesus ir tiriant mikroorganizmus. Didelį populiarumą įgavo gliukozės, laktozės ir galaktozės biojutikliai. Yra ištyrinėta ir aprašyta nemažai elektrocheminių biojutiklių, veikiančių su gliukozės oksidoreduktazėmis. Šiame darbe naudojamas fermentas PQQ gliukozės dehidrogenazė ir tiriamas jos specifiškumas tiek ant skirtingai modifikuotų paviršių, tiek su skirtingais substratų tirpalais ir skirtingomis aplinkos sąlygomis. Naudojant elektrocheminius ir spektrofotometrinius metodus ir pritaikius Michaelio-Menten modelį apskaičiuotos Km ir Vmax reikšmės. Šios reikšmės palygintos fermentą imobilizavus ir neimobilizavus. Nustatyta, kad tiriamo fermento kinetinėm savybėm įtakos turi tirpalo sąlygos – pH, tačiau pastebėtas mažas poveikis keičiant buferinio tirpalo joninę jėgą. Darbą sudaro 6 dalys: įvadas, literatūros apžvalga, eksperimento metodikos, tyrimo rezultatai, išvados, literatūros sąrašas. Darbo apimtis: 51 p. teksto be priedų, 21 paveikslas, 3 lentelės, 62 bibliografiniai šaltiniai.

Carbohydrates, like nucleic acids and amino acids, are abundant in nature. Many natural products contain oligosaccharides that are vital to their biological activity. In terms of structural diversity, carbohydrates encode information for specific molecular recognition and are determinants of protein flexibility, stability, and pharmacokinetics. Qualitative and quantitative bio-analysis of different carbohydrates is important not only for monitoring blood sugar levels, but also for studying the quality of food and beverages, evaluating fermentation processes and research of microorganisms. Glucose, lactose, and galactose biosensors have become very popular. A number of electrochemical biosensors acting on glucose oxidoreductases have been investigated and described. The enzyme PQQ glucose dehydrogenase is used in this work and its specificity is investigated both on differently modified surfaces and with different substrate solutions and different environmental conditions. Km and Vmax values were calculated using electrochemical and spectrophotometric methods and applying the Michael-Menten model. These values were compared after immobilization and non-immobilization of the enzyme. The kinetic properties of the test enzyme were found to be affected by the pH conditions of the solution, but a small effect on the ionic strength of the buffer solution was observed. Structure: introduction, literature review, experimental methods, research results, conclusions, references. Thesis consist of: 51 p. text without appendixes, 21 pictures, 3 tables, 62 bibliographical entries.