Программа спецкурса "Иммобилизация в биохимии"

Лектор - профессор, д.б.н. В.И. Муронец

Введение.

История возникновения иммобилизованных ферментов. Использование иммобилизованных ферментов и аффинной хроматографии в биотехнологических процессах. Классификация иммобилизованных ферментов.

Носители для иммобилизации биологических соединении.

Свойства "идеального" носителя. Характеристика и классификация носителей: органические природные и синтетические носители, неорганические носители, носители смешанного типа.

Аффинная хроматография.

Принципы и методы аффинной хроматографии, типы сорбентов для аффинной хроматографии (гидрофобные носители, иммобилизованные субстраты и эффекторы, иммобилизованные антитела и антигены, иммобилизованные нуклеиновые кислоты и олигонуклеотиды, иммобилизованные белки и их субъединицы). Металлохелатная хроматография, ковалентная хроматография, метод аффинной пертурбации плотности, межсубъединичная гибридизация ферментов (использование для выделения), выделение пептидов методов аффинной хроматографии. Использование иммобилизованных белков разной степени нативности для выделения шаперонов.

Иммобилизация в иммунологических исследованиях.

Методы получения антител и их FаЬ-фрагментов. Особенности получения и использования моноклональных антител. Иммуносорбенты. Особенности иммобилизации антител и их фрагментов. Изучение взаимодействия антител с антигенами при иммобилизации одного из партнеров. Использование антител для извлечения из экстрактов полибелковых комплексов. Иммунохимический и иммуноферментный анализ.

Иммобилизованные ферменты. Физические методы иммобилизации.

Адсорбция на нерастворимых носителях. Включение в гели. Микрогранулирование и микрокапсулирование. Включение ферментов в обращенные мицеллы. "Двойная" иммобилизация. Свето- и механочувствительные детекторы на основе иммобилизованных ферментов.

Химические методы иммобилизации ферментов.

Ковалентное связывание с нерастворимыми носителями. Иммобилизация с помощью поперечно-сшивающих реагентов. Связывание ферментов с растворимыми носителями. Защита активных центров при иммобилизации. Определение количества связей фермент-носитель и содержания белка в препаратах.

Кинетика действия иммобилизованных ферментов.

Определение активности и концентрации активных центров иммобилизованных ферментов. Влияние диффузионных затруднений (внешних и внутренних) на кинетические параметры иммобилизованных ферментов. Взаимодействие иммобилизованных ферментов с высокомолекулярными субстратами. Влияние носителя и самой иммобилизации на кинетику действия иммобилизованного фермента.

Стабильность иммобилизованых ферментов и особенности их денатурации.

Причины увеличения или уменьшения стабильности ферментов при иммобилизации. Случаи ложной стабилизации. Возможные пути увеличения стабильности ферментов с целью их использования в медицине и биотехнологии.

Методы иммобилизации и фундаментальные проблемы энзимологии.

Изучение с помощью методов иммобилизации взаимодействий между белками и низкомолекулярными лигандами, между различными белками, а также между белками и другими биополимерами. Изменение регуляторных, иммуногенных и антигенных свойств иммобилизованных ферментов. Использование методов иммобилизации в сочетании с направленным мугагенезом для изучения взаимосвязи структуры и функции у мономерных и олигомерных ферментов. Определение каталитической активности субъединиц олигомерных ферментов и исследование роли межсубъединичных взаимодействий в катализе. Использование иммобилизации для изучения функционирования шаперонов и шаперонинов. Иммобилизованные олигомерные ферменты и мультиферментные комплексы. Исследование роли белок-белковых взаимодействий в регуляции метаболизма. Моделирование биологических систем.

Применение иммобилизованных ферментов в медицине и биотехнологии.

Литература

  1. Иммобилизованные ферменты, п/р И.В. Березина, М., МГУ, 1976 г., т. 1 и т. 2.
  2. Введение в прикладную энзимологию. п/р И.В. Березина и К. Мартинека, М., Москва, МГУ, 1982.
  3. ТурковаЯ. Аффинная хроматография. М. Мир, 1980.
  4. Чанг Т. Искусственные клетки. Киев. Наукова Думка. 1979.
  5. Муронец В.И., Наградова Н.К. Иммобилизованные олигомерные ферменты. М., Наука, 1984.
  6. Биотехнология. Иммобилизованные ферменты. М., Высшая Школа. 1987. т. 7.
  7. Биотехнология. Инженерная энзимология. М., Высшая Школа. 1987. т. 8
  8. М.Тривен. Иммобилизованные ферменты. М., Мир. 1983.
  9. Аффинная хроматография. Методы: пер с англ./ п.р. П. Дина, У. Джонсона, Ф. Мидла. М., Мир. 1988.
  10. Иммобилизованные клетки и ферменты. Методы: пер с англ./ п.р. Дж-Вудворда. М., Мир. 1988.
  11. Меthods Enzymology, Affinity Chromatography, v. 34, 1974.
  12. Меthods Enzymology, Immobilized Enzymes. v. 44. 1977.

версия для печати
Страница последний раз обновлялась 15.09.2010