Иммобилизованный фермент (coupled enzyme, immobilized enzyme)
Иммобилизованный фермент (coupled enzyme, immobilized enzyme) [лат. immobilis — неподвижный; лат. fermentum — закваска] — искусственно получаемые препараты ферментов, молекулы которых адсорбированы на полимерной матрице или ковалентно связаны с ней, в результате чего сохраняется их каталитическая активность и значительно повышается устойчивость к денатурирующим воздействиям. И.ф. обычно не растворимы в воде; между двумя фазами возможен обмен молекулами субстрата, продуктов каталитических реакции, ингибиторов и активаторов. Существует несколько способов получения И.ф.: а) путем образования ковалентных связей между ферментом и матрицей; б) полимеризацией мономера, образующего матрицу в присутствии фермента, который при этом оказывается включенным в сетку полимера (обычно геля); в) благодаря электростатическому взаимодействию противоположно заряженных групп фермента и матрицы; г) сополимеризацией фермента и мономера, образующего матрицу; д) связыванием фермента и матрицы в результате невалентных взаимодействий (напр., гидрофобных, с образованием водородных связей); ж) инкапсулированием ферментов, т. е. созданием около молекул фермента полупроницаемой капсулы, напр. включением фермента в липосомы (см. Липосомы); з) сшиванием молекул фермента между собой, напр. глутаровым альдегидом. Наибольшее распространение получили ковалентное связывание фермента с матрицей и включение фермента в гель. Для иммобилизации наиболее широко используются природные полисахариды (см. Полисахариды, гликаны) и синтетические носители полиметильного типа, сефадексы, агар. Важным преимуществом И.ф. является возможность их многократного использования (в отличие от нативных ферментов в растворе). И.ф. нашли широкое применение в пищевой и фармацевтической промышленности: в производстве L-аминокислот, глюкозо-фруктовых сиропов, глюкозы, 6-аминопенициллановой кислоты, из которой получают полусинтетические пенициллины, в синтезе преднизолона, для удаления лактозы из продуктов питания, используемых больными с лактазной недостаточностью, в изготовлении ферментных электродов для экспресс-определения мочевины, глюкозы и др. И.ф. используют также в медицине: для создания лекарственных препаратов пролонгированного действия со сниженной аллергенностью и токсичностью, в аппаратах «искусственная почка» и «искусственная печень», применяемых для удаления эндотоксинов, для направленного транспорта лекарств в организме и др. Большое значение И.ф. приобрели в клинической и лабораторной практике, в иммуноферментных методах анализа. Начало методу И.ф. было положено Дж. Нельсоном и Е. Гриффином в 1916 г., когда они адсорбировали на угле фермент инвертазу и показали, что он сохраняет в таком виде каталитическую активность. Сам термин «И.ф.» узаконен в 1971 г. и означает любое ограничение свободы передвижения белковых молекул фермента в пространстве. См. также Иммобилизация.
Смотрите также:
