Наночастицы расширяют сферу применения энзимов

Ученые из Массачусетского университета установили, что наночастицы золота могут стабилизировать белковые энзимы на границах раздела сред вода-воздух — тем самым сфера применения энзимов значительно расширяется.

Одно из перспективных направлений использования энзимов — биологический катализ. В своих опытах доктору Винсенту Ротелло (Vincent Rotello) и его коллегам удалось стабилизировать энзим хемотрипсин, катализирующий реакцию гидролиза, сообщает RSC. Обычно в воздухе он деградирует, что ухудшает его каталитическую активность. Однако, как доказали ученые, энзим можно покрыть монослоем золотых наночастиц, что существенно увеличит его устойчивость к средам вода-воздух.

Для устойчивого соединения с белковыми энзимами наночастицы покрыты отрицательно заряженными тэтраэтиленгликолевыми карбоксилатовыми лигандами (в комплексных соединениях это молекулы или ионы, непосредственно связанные с центральным атомом). Размер энзима хемотрипсина — шесть нанометров в диаметре. Такой же размер имеют покрывающие его наночастицы. Благодаря этому энзим электростатически «прикрепляется» к поверхности воды.

#gallery#

По мнению исследователей, подобный метод может стабилизировать не только хемотрипсин, но и другие энзимы. «Потенциал у изобретения Ротелло очень велик, — считает эксперт в области биотехнологий из Университета Центральной Флориды Кун Хуо (Qun Huo). — В первую очередь это касается применения покрытия энзимов в биотехнологии. Нанотехнологи в очередной раз показали, что многие биологические проблемы могут быть решены довольно элегантным способом». Как полагает эксперт, изобретение д-ра Ротелло поможет при создании различных точных биосенсоров, где стабилизация протеиновых энзимов играет первоочередную роль.