Сибирский федеральный университет

Перевод названия: THE STUDY OF THE ACTIVITY OF LYSOZYME AFTER ITS COVALENT IMMOBILIZATION ON DETONATION-SYNTHESIZED NANODIAMONDS

Тип публикации: статья из журнала

Год издания: 2016

Ключевые слова: наноалмазы, лизоцим, ко-валентная иммобилизация фермента, анти-бактериальная активность, светящиеся бак-терии Photobacterium phosphoreum, nanodiamonds, lysozyme, Enzyme covalent immobilization, antibacterial activity, lumi-nescent bacteria Photobacterium phosphoreum

Аннотация: Проведена сравнительная оценка анти-бактериальной активности свободного и ко-валентно связанного с наноалмазами лизоци-ма с использованием в качестве модельной мишени грамотрицательных светоизлучаю-щих бактерий Photobacterium phosphoreum. Активность свободного и иммобилизованного фермента после добавления к клеточной сус-пензии оценивали по изменению величины ее оптической плотности. Ковалентную пришив-ку лизоцима проводили на поверхность нано-алмазов, активированную бензохиноном. Ус-тановлено, что количество иммобилизованно-го на наноалмазы лизоцима определяется ве-совым соотношением компонентов (фер-мент:наночастицы) на стадии ковалентной пришивки белка. Максимальная иммобилизация лизоцима (до 1 мг белка на 1 мг наночастиц) наблюдается при весовом соотношении фер-мент:наноалмазы - 6:1. Повышение количест-ва белка на стадии пришивки не увеличивает этот показатель. Сделано предположение, что дополнительным фактором, влияющим на эффективность ковалентного связывания ли-зоцима, по-видимому, является размер кла-стеров наночастиц. Установлено, что кова-лентно пришитый на наноалмазы лизоцим проявляет функциональную активность и вы-зывает лизис бактериальных клеток, что подтверждается снижением оптической плотности клеточной суспензии. Добавка к суспензии бактерий хелатора двухвалентных ионов ЭДТА (концентрация 2 мM) увеличивает эффект иммобилизованного фермента более чем в 2 раза. В сравнительных экспериментах показано, что активность лизоцима в составе комплекса наноалмазы-фермент снижена по сравнению с активностью свободного лизоци-ма. При равных концентрациях (25 мкг/мл) до-бавленного в клеточную суспензию свободного и иммобилизованного на наноалмазы лизоцима одинаковый показатель лизиса бактериальных клеток P. phosphoreum (снижение оптической плотности на 60-65%) регистрируется через 1 час и 3 часа соответственно. Обсуждаются причины наблюдаемого эффекта. A comparative evaluation of the antibacterial ac-tivity of free lysozyme and lysozyme covalently con-jugated to nanodiamonds was carried out using gram-negative luminescent bacteria Photoba-cterium phosphoreum as model target. The activity of both free and immobilized lysozyme was evalu-ated by changes in optical density of bacterial cell suspension after addition of each of them into the suspension. The surface of nanodiamonds intend-ed for covalent immobilization of lysozyme was ac-tivated with benzoquinone. It was found that the amount of lysozyme immobilized on nanodiamonds depended on the weight ratio of components (en-zyme: nanoparticles) at the stage of covalent bind-ing. Maximum immobilization of lysozyme (up to 1 mg protein per 1 mg nanoparticles) was observed at the weight ratio enzyme: nanodiamonds equal to 6:1. At the increase of protein amount at the stage of covalent immobilization the binding value did not increase. It is suggested that nanoparticle cluster size is likely to be additional factor influencing on covalent binding effectiveness. It was shown that lysozyme covalently conjugated to nanodiamonds exhibited catalytic activity and lysed bacterial cells as confirmed by the decrease in optical density of cell suspension. The addition of chelator of bivalent metal ions - EDTA (at the concentration of 2mM) in the suspension enhanced the action of immobilized enzyme more than twofold. Comparative experi-ments showed that the activity of lysozyme as part of nanodiamonds-enzyme complex was lower than the activity of free lysozyme. At equal concentration (25 mkg/ml) of free and immobilized lysozyme in-jected into cell suspension the same value of the reduction of optical density (by 60-65 %) was regis-tered after 1 and 3 hours, respectively. The causes of observed effect are discussed in the study.

Журнал: Вестник Красноярского государственного аграрного университета

Выпуск журнала: № 8

Номера страниц: 38-44

ISSN журнала: 18194036

Место издания: Красноярск

Издатель: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Красноярский государственный аграрный университет"

• Ронжин Н.О. (Институт биофизики СО РАН)
• Посохина Е.Д. (Сибирский федеральный университет)
• Барон А.В. (Институт биофизики СО РАН)
• Бондарь В.С. (Институт биофизики СО РАН)

• РИНЦ (eLIBRARY.RU)
• Список ВАК