Physisorption of enzymatically active chymotrypsin on titania colloidal particles.
Physisorption of enzymatically active chymotrypsin on titania colloidal particles.
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二氧化钛胶体颗粒上酶活性胰凝乳蛋白酶的物理吸附
DOI：
10.1016/j.jcis.2015.05.022
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发表时间：
--
影响因子：
9.9
通讯作者：
K. Rezwan
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
L. Derr;R. Dringen;L. Treccani;N. Hildebrand;L. ColombiCiacchi;K. Rezwan
在这项研究中，我们使用一个简单的实验方法来探测的存在和活性的蛋白水解酶α-糜蛋白酶吸附在二氧化钛胶体颗粒。结果表明，α-糜蛋白酶在颗粒上的吸附是不可逆的，且具有pH依赖性。在pH 8下，与在pH 5下的吸附相比，吸附的胰凝乳蛋白酶的量高三倍。然而，我们观察到吸附伴随着酶活性的大量损失，并且仅保留了约6- 9%的初始酶活性。未结合和TiO 2结合的糜蛋白酶的Michaelis-Menten动力学分析表明，Km值从游离糜蛋白酶的约10 μM增加到颗粒结合酶的约40 μM。这种活性降低可能与底物对吸附的胰凝乳蛋白酶活性位点的可及性受阻有关，也可能与吸附诱导的结构变化有关。我们简单的实验方法不需要任何复杂的技术设备，可以应用于广泛的水解酶和各种类型的胶体材料。我们的方法可以简单，快速和可靠的颗粒表面结合的酶活性的测定，并具有很高的潜力，为未来的酶为基础的生物技术和工业过程的发展。
In this study we use a straightforward experimental method to probe the presence and activity of the proteolytic enzyme α-chymotrypsin adsorbed on titania colloidal particles. We show that the adsorption of α-chymotrypsin on the particles is irreversible and pH-dependent. At pH 8 the amount of adsorbed chymotrypsin is threefold higher compared to the adsorption at pH 5. However, we observe that the adsorption is accompanied by a substantial loss of enzymatic activity, and only around 6–9 % of the initial enzyme activity is retained. A Michaelis–Menten kinetics analysis of both unbound and TiO2-bound chymotrypsin shows that the KMvalue is increased from ∼10 μM for free chymotrypsin to ∼40 μM for the particle bound enzyme. Such activity decrease could be related by the hindered accessibility of substrate to the active site of adsorbed chymotrypsin, or by adsorption-induced structural changes. Our simple experimental method does not require any complex technical equipment, can be applied to a broad range of hydrolytic enzymes and to various types of colloidal materials. Our approach allows an easy, fast and reliable determination of particle surface-bound enzyme activity and has high potential for development of future enzyme-based biotechnological and industrial processes.
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DOI：
--
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通讯作者：
K. Rezwan