Помощь в написании студенческих работ
Антистрессовый сервис

Иммобилизованные биокатализаторы на основе полигистидинсодержащих производных органофосфатгидролазы: получение и свойства

Диссертация: Иммобилизованные биокатализаторы на основе полигистидинсодержащих производных органофосфатгидролазы: получение и свойства
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Актуальной представляется разработка иммобилизованных ферментных препаратов с ОРН-активностью для детоксификации ФОС в проточных системах на муниципальных и сельскохозяйственных очистных сооружениях. Присутствие ФОС показано в речных и грунтовых водах, при этом их содержание существенно превышает ПДК. Очевидно, что актуальной научной задачей является поиск и создание каталитически активных… Читать ещё >

Иммобилизованные биокатализаторы на основе полигистидинсодержащих производных органофосфатгидролазы: получение и свойства (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Содержание

  • СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
  • 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
    • 1. 1. Каталитические характеристики и субстратная специфичность ОРН
    • 1. 2. Полигистидинсодержащие белки и носители для их иммобилизации
      • 1. 2. 1. Полигистидинсодержащие белки
      • 1. 2. 2. Полигистидинсодержащие производные органофосфатгидролазы
      • 1. 2. 1. Носители для иммобилизации ро1уН1з-содержащих белков
    • 1. 3. Биокатализаторы на основе иммобилизованной ОРН и её производных
    • 1. 4. Фосфонаты и методы их деструкции
      • 1. 4. 1. Химическая детоксификация ФОВ: проблема и методы её решения
      • 1. 4. 2. Деструкция С-Р связи в фосфоновых кислотах и их производных
        • 1. 4. 2. 1. Щелочной и кислотный гидролиз
        • 1. 4. 2. 2. Деструкция С-Р связи в фосфонатах с использованием металл о комплексов
        • 1. 4. 2. 3. Окислительное разрушение С-Р связи в фосфонатах
        • 1. 4. 2. 4. Термическое разложение метилфосфоновой кислоты
        • 1. 4. 2. 5. Биодеструкция С-Р связи в фосфонатах
  • 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
    • 2. 1. Материалы
      • 2. 1. 1. Реактивы
      • 2. 1. 2. Используемые бактериальные штаммы
      • 2. 1. 3. Питательные среды
      • 2. 1. 4. Составы растворов
      • 2. 1. 5. Приборы
    • 2. 2. Методы
      • 2. 2. 1. Трансформация компетентных клеток
      • 2. 2. 2. Биосинтез фермента Шэ^-ОРН
      • 2. 2. 3. Биосинтез фермента Шэб-ОРН
      • 2. 2. 4. Получение носителей для металл-хелатирующей хроматографии
      • 2. 2. 5. Получение иммобилизованных препаратов органофосфатгидролазы, модифицированных полигистидиновыми последовательностями
      • 2. 2. 6. Электрофоретический анализ белков в ПААГ
      • 2. 2. 7. Определение концентрации белка
      • 2. 2. 8. Кинетические исследования реакции гидролиза Параоксона, катализируемой ро1уЬКз-аналогами ОРН в растворимой форме
      • 2. 2. 9. Кинетические исследования реакции гидролиза Параоксона, катализируемой ро1уШз-аналогами ОРН в иммобилизованной форме
      • 2. 2. 10. Исследование температурного оптимума действия ро1уЬП$-аналогов ОРН в растворимой и иммобилизованной формах
      • 2. 2. 11. Термоинактивация растворимых и иммобилизованных ро1у№$-аналогов ОРН
      • 2. 2. 12. Изучение операционной стабильности биокатализагоров на основе иммобилизованных ро1уШБ-аналогов ОРН
      • 2. 2. 13. Получение и регидратация сухих иммобилизованных препаратов ро1уШз-аналогов ОРН
      • 2. 2. 14. Электронная микроскопия криоПААГ
      • 2. 2. 15. Кинетические исследования реакций гидролиза фосфонатов, катализируемых ЭДэб-ОРН в растворимой форме
      • 2. 2. 16. Кинетические исследования реакций гидролиза фосфонатов, катализируемых №б6-ОРН в иммобилизованной форме в защитном материале
      • 2. 2. 17. Кинетические исследования реакций гидролиза фосфонатов, катализируемых ИБб-ОРН в иммобилизованной форме в проточной системе
      • 2. 2. 18. Определение концентрации фосфат-ионов
      • 2. 2. 19. Определение концентраций МФК и муравьиной кислоты
      • 2. 2. 20. Определение концентрации формальдегида
      • 2. 2. 21. Определение концентрации метана
      • 2. 2. 22. Определение концентрации метанола
      • 2. 2. 23. Определение концентрации фосфонатов
      • 2. 2. 24. Определение концентрации вещества типа Ух
  • 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
    • 3. 1. Белок Шб12-ОРН и его свойства в свободном и иммобилизованном состоянии
      • 3. 1. 1. Биосинтез и иммобилизация белка Иб^-ОРН
      • 3. 1. 2. Влияние рН и температуры на каталитические характеристики Иб^-ОРН в растворимой форме
      • 3. 1. 3. Каталитические характеристики Шб^-ОРН в растворимой форме
    • 3. 2. Свойства иммобилизованных биокатализаторов на основе №Бб-ОРН и Н1812-ОРН
      • 3. 2. 1. рН-зависимость активности иммобилизованных биокатализаторов
      • 3. 2. 2. Влияние температуры на свойства иммобилизованных биокагализаюров
      • 3. 2. 3. Каталитические характеристики иммобилизованных биокатализаторов в отношении различных субстратов
      • 3. 2. 4. Стабильность иммобилизованных биокатализаторов при хранении и периодическом использовании
      • 3. 2. 5. Получение сухих форм иммобилизованных биокатализаторов
      • 3. 2. 6. Исследование возможности масштабирования объёма иммобилизованного биокатализатора
    • 3. 3. Применение растворимой и иммобилизованной форм His6-OPH в процессе гидролиза фосфонатов
      • 3. 3. 1. Растворимая форма His6-OPH в реакциях гидролиза фосфонатов
        • 3. 3. 1. 1. Каталитические характеристики гидролиза ИБЭМФК и ДИБЭМФК под действием His6-OPH.Ill
        • 3. 3. 1. 2. Каталитические характеристики гидролиза МФК под действием Швб-ОРН
        • 3. 3. 1. 3. Кинетическая модель процесса ферментативного гидролиза различных ФОС в составе РМ, полученных после химической детоксификации вещества типа
        • 3. 3. 1. 4. Ферментативный гидролиз ФОВ в составе РМ, полученных после химической детоксификации вещества типа Vx
        • 3. 3. 1. 5. Ферментативный гидролиз ФОС в составе РМ, полученных после химической детоксификации вещества типа Vx
        • 3. 3. 1. 6. Механизм реакции гидролиза МФК под действием His6-OPH
      • 3. 3. 2. Иммобилизованная His6-OPH в реакциях разложения фосфонатов
        • 3. 3. 2. 1. Иммобилизованная His6-OPH в составе защитного материала
        • 3. 3. 2. 2. Разложение фосфонатов в проточных системах под действием иммобилизованных биокатализаторов
  • ВЫВОДЫ

Деградация токсичных веществ, привносимых человеком в окружающую среду, связана с необходимостью решения комплекса важных научных, экологических, социальных и экономических проблем. Задача разложения нейротоксичных фосфорорганических соединений (ФОС), к числу которых относятся применяемые в сельском хозяйстве пестициды (Кумафос, Метил-паратион, Малатион и др.), а также фосфорорганические отравляющие вещества — ФОВ (Зарин, Зоман, УХ), имеет большое значение и весьма актуальна, поскольку сотни тысяч тонн этих веществ, произведённых в последние полвека, представляют серьёзную экологическую угрозу при хранении, а в случае пестицидов — и при использовании. Так, в США ежегодно производится 620 тыс. т пестицидов, в странах Европейского Союза — 320 тыс. т, в России — 100 тыс. г [1], в то же время не существует эффективной и приемлемой для окружающей среды технологии разложения этих веществ. Фосфорорганические пестициды применяют при возделывании самых разнообразных сельскохозяйственных культур, и, как правило, в избыточных количествах, что приводит, с одной стороны, к сохранению и увеличению урожая, а с другой — к накоплению фосфорсодержащих пестицидов в почве, грунтовых водах и растениях. Проникновение ФОС в организм человека может происходить перрорально вместе с водой и продуктами питания, ингаляторно — при дыхании, а также трансдермально при непосредственном контакте с ними. ФОС оказывают на организм человека нейротоксичное воздействие, которое в зависимости от концентрации ФОС может быть острым или отдалённым. Также ФОС являются мутагенами, вызывающими 1 хромосомную аберрацию, при этом негативный эффект, как правило, носит кумулятивный характер. В связи с этим разработка высокоэффективных средств детоксификации ФОС является весьма актуальной задачей.

Стоит отметить, что в настоящее время уничтожение запасов ФОС осуществляется путём их сжигания или обработкой щелочными агентами [2], что помимо всего прочего является малоэффективным и неэкологичным решением проблемы. Так, после обработки щёлочью часть ФОС остаётся негидролизованной, а следовательно, конечный продукт разложения является токсичным для человека [3].

Гораздо проблематичнее обстоят дела с ФОВ, которые должны быть уничтожены согласно Международной конвенции о запрещении разработки, производства, хранения и использования химического оружия [4]. Запасы ФОВ на территории России составляют 32,3 тыс. т, половина из которых представлена наиболее токсичным веществом типа Ух (15,5 тыс. т) [5]. Согласно принятым в РФ методам уничтожения ФОВ [6], остаточные концентрации ФОВ в получаемых реакционных массах (РМ) достигают 0,1 мас.%, кроме того, продукты разложения ФОВ также являются токсичными для человека [7]. Дальнейшая детоксификация образующихся РМ являетсякрайне важной задачей, поскольку конечный продукт разложения должен соответствовать нормативам токсикологической и экологической безопасности [7], а это означает, что разложение фосфонатов, как наиболее токсичных компонентов РМ, должно быть максимальным.

Детоксификация различных ФОС с помощью биологических систем имеет ряд преимуществ, а именно: она проходит в мягких условиях, и продукты гидролиза, как правило, являются биологически деградируемыми. Под мягкими условиями здесь понимается то, что детоксификация проводится при слабощелочных или нейтральных значениях рН и температуре 20−25°С. В связи с этим особый интерес представляют ферменты, гидролизующие ФОС, и возможность использования генов, кодирующих их биосинтез, для интенсификации процессов их продуцирования, последующего выделения и применения для решения задач уничтожения ФОС. Было установлено, что на сегодняшний день наиболее активным ферментом, осуществляющим биодеструкцию ФОС, является органофосфатгидролаза (ОРН, ЕС 3.1.8.1, арилдиалкилфосфатаза), катализирующая гидролиз эфирной связи в производных ортофосфорной и фосфоновой кислот.

Направленная генетическая модификация фермента, обеспечивающая существенное упрощение процедуры выделения фермента, является одним из основных направлений исследований учёных во всем мире, цель которых освоение промышленного производства ОРН для решения задач деградации ФОС [8]. Так, например, созданная генетическая конструкция, кодирующая синтез рекомбинангной ОРН, содержащей гексагистидиновую последовательность на 1ч1-конце молекулы белка (№зб-), позволяет проводить очистку и выделение такого фермента в одну стадию за счёт образования множественных координационных связей между молекулой гибридного белка и металл-хелатирующими носителями [9].

Актуальной представляется разработка иммобилизованных ферментных препаратов с ОРН-активностью для детоксификации ФОС в проточных системах на муниципальных и сельскохозяйственных очистных сооружениях. Присутствие ФОС показано в речных и грунтовых водах [10−11], при этом их содержание существенно превышает ПДК [3]. Очевидно, что актуальной научной задачей является поиск и создание каталитически активных иммобилизованных препаратов ОРН, которые в ближайшее время смогли бы найти широкое применение на практике. Использование металл-хелатирующих носителей не столько для выделения и очистки, сколько для иммобилизации ферментов, содержащих дополнительно введённую аминокислотную последовательность, вступающую в аффинное взаимодействие с носителем [9], может стать перспективным способом для получения иммобилизованных препаратов ОРН. Прочное координационное связывание фермента с носителем делает такую систему удобной для использования её в проточных режимах в процессах разложения ФОС, что в технологическом плане, несомненно, имеет огромное значение.

Как было отмечено выше, ФОВ также являются субстратами ОРИ [12]. Известно, что их ферментативный гидролиз может осуществляться не только когда ФОВ взяты в виде чистых веществ, но и когда они находятся в составе РМ [13]. Однако до сих пор остаётся неизученным вопрос о возможности гидролиза других фосфорорганичееких компонентов РМ с помощью ОРН в свободном и иммобилизованном виде. В связи с этим глубокое разложение данных ФОС с помощью биокатализаторов на основе ОРН для детоксификации РМ позволит решить важную актуальную задачу.

В связи с этим целью данной работы была разработка биокатализаторов для разложения фосфорорганичееких пестицидов, ФОВ и продуктов химической нейтрализации ФОВ, на основе ОРН, модифицированной полигистидиноными (polyHis-) последовательностями и иммобилизованной на макропористых металл-хелагирующих носителях, представляющих собой полиакриламидный криогель (криоПААГ), модифицированный остатками иминодиуксусной кислоты (IDA) и заряженный ионами металлов (Си2+ или Со2+).

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

Биотехпологцческий подход к решению многих природоохранных задач в настоящее время привлекает к себе всё большее внимание. Основой эффективных биотехнологических процессов может стать применение иммобилизованных ферментов, поскольку иммобилизация, с одной стороны, позволяет стабилизировать ферменты по отношению к воздействию различных факторов: органических растворителей, высоких температур, рН среды и др., а с другой стороны, с помощью иммобилизации получают ферментные биокатализаторы, которые можно многократно использовать без существенных изменений их исходных свойств. Особый интерес для проведения иммобилизации представляют металл-хелатирующие носители, позволяющие совмещать выделение, очистку и иммобилизацию ро1уШз-содержащих белков в одну технологическую стадию [14].

Основным действующим компонентом данных биокатализаторов мог бы стать фермент ОРН. который на сегодняшний день достаточно хорошо охарактеризован. Его широкая субстратная специфичность и высокая каталитическая активность по отношению к ФОС позволяет рассчитывать на его использование для их эффективной детоксификации.

ВЫВОДЫ.

1. Впервые получен фермент шбп-орн и проведён сравнительный анализ свойств ро1у№з-производных ОРН. Показано, что длина ро1уН1*8-последовательности существенно влияет на каталитические и физико-химические характеристики растворимой формы фермента, а её увеличение приводит к появлению у белка склонности к олигомеризации.

2. Разработаны новые иммобилизованные биокатализаторы на основе ро1у№з-производных ОРН за счёт их координационного связывания с металл-хелатирующим носителем ГОА-криоПААГ, заряженным ионами Си2+ или Со2+. Проведено совмещение процесса иммобилизации с очисткой фермента при использовании для получения иммобилизованных биокатализаторов ферментных препаратов разной степени очистки.

3. Определены каталитические характеристики иммобилизованных биокатализаторов в отношении различных фосфорорганических субстратов при их использовании в проточной системе. Показано существенное расширение температурного (20−60°С) и рН-оптимума действия (рН 7−12) иммобилизованных ферментных препаратов, а также увеличение их термостабильности по сравнению с растворимой формой ОРН. Разработанные биокатализаторы существенно превосходят известные аналоги по стабильности каталитических характеристик, по возможной к применению скорости протока и по каталитической активности.

4. Получена сухая форма иммобилизованных биокатализаторов, способная длительно храниться (свыше 3 лет) в таком состоянии и в дальнейшем регидратироваться без существенных потерь ферментативной активности. Показана возможность масштабирования объёмов образцов разработанных иммобилизованных биокатализаторов.

5. Впервые установлена каталитическая активность Шэб-ОРН в отношении МФК, а также её монои диэфиров, определены каталитические константы в отношении данных субстратов. Предложен механизм действия шзй-ОРН в реакции разрыва С-Р связи в МФК. Впервые установлена возможность проведения этой реакции при участии фермента ИБб-ОРН как в растворимой, так и в иммобилизованной форме.

6. Впервые установлена возможность разложения под действием ШБб-ОРН основных фосфорорганических компонентов в составе реакционных масс, получаемых после химического уничтожения вещества типа Ух и представляющих собой многосубстратные смеси. Предложена кинетическая модель, описывающая поведение Швб-ОРН в РМ. На основании данной модели выведены уравнения, устанавливающие зависимость концентраций каждого фосфорорганического компонента от времени действия фермента ШБб-ОРН с учётом всех входящих в данную смесь субстратов.

Показать весь текст

Список литературы

  1. Юфит С.С. .Яды вокруг нас. Вызов человечеству.// М.: «Классике стиль», 2002, 368 с.
  2. Г. К., Желтобрюхов В. Ф., Прокопов И. И., Фоменко А. П. Состояние вопроса об отходах и современных способах их переработки.// Волгоград: Изд-во ВолГУ, 2005, 176 с.
  3. Вредные вещества в промышленности. // М.: «Химия», под ред. Лазарева Н. В., 1977, 3, 605 с.
  4. Конвенция о запрещении разработки, производства, накопления и применения химического оружия и о его уничтожении.// Организация по запрещению химического оружия, 2005, 179 с.
  5. И.П., Новиков С. С. Химическое оружие в России.// Вести. РАН, 1995, 65(2), с.99−111.
  6. Сборник инструктивно-методических документов по проблеме уничтожения химического оружия. Часть II. Фосфорорганические отравляющие вещества.// М.: ФУ «Медбиоэкстргш», 2001,1, 208 с.
  7. Munro N.B., Talmage S.S., Griffin G.D., Waters L.C., Watson A.P., King J.F., Hauschild V. The sources, fate, and toxicity of chemical warfare agent degradation products.// Environ. Health Persp., 1999,107(12), p.933−974.
  8. E.H., Вотчитцева Ю. А., Алиев Т. К., Варфоломеев С. Д. Рекомбинантная плазмидная ДНК pTES-His-OPH и продуцент олигогистидинсодержащей органофосфатгидролазы. // Патент РФ № 2 255 975, 2005.
  9. Lambropoulou D.A., Albanis T.A. Application of hollow fiber liquid phase microextraction for the determination of insecticides in water.// J. Chromatogr. A, 2005, 1072(1), p.55−61.
  10. Pesticide residues in food and the environment.// WHO andFAO report, 2004, 383 p.
  11. E., Варфоломеев С. Ферменты деструкции фосфорорганических нейротоксинов.// Усп. биол. хим., 2004, 44, с.307−340.
  12. Е.Н., Вотчицева Ю. А., Курочкин И. Н., Варфоломеев С. Д., Гачок И. В., Завьялова Н. В., Капашин В. П., Холстов В. И. Способ ферментативного гидролиза боевых отравляющих веществ.// Патент РФ № 2 296 164, 2007.
  13. Terpe K. Overview of tag protein fusions: from molecular and biochemical fundamentals to commercial systems.// Appl. Microbiol. Biot., 2003, 60, p.523−533.
  14. Dumas D.P., Caldwell S.R., Wild J.R., Raushel F.M. Purification and properties of the phosphotriesterase from Pseudomonas diminuta. il J. Biol. Chem., 1989, 264(33), p. 1 965 919 665.
  15. W.J. Donarski, D.P. Dumas, D.P. Heitmeyer, V.E. Lewis, F.M. Raushel. Structure-activity relationships in the hydrolysis of substrates by the phosphotriesterase from Pseudomonas diminuta. ll Biochemistry, 1989,28(11), p.4650−4655.
  16. Benning M.M., Kuo J.M., Raushel F.M., Holden H.M. Three-dimensional structure of phosphotriesterase: an enzyme capable of detoxifying organophosphate nerve agents.// Biochemistry, 1994, 33, p.15 001−15 007.
  17. Benning M.M., Kuo J.M., Raushel F.M., Holden H.M. Three-dimensional structure of the binuclear metal center of phosphotriesterase.// Biochemistry, 1995, 34, p.7973−7978.
  18. Vanhooke J.L., Benning M.M., Raushel F.M., Holden H.M. Three-dimensional structure of the zinc-containing phosphotriesterase with the bound substrate analog diethyl 4-methylbenzylphosphonatc.// Biochemistry, 1996, 35, p.6020−6025.
  19. Omburo G.A., Kuo J.M., Mullins L.S., Raushel F.M. Characterization of the zinc binding site of bacterial phosphotriesterase.// J. Biol. Chem., 1992, 267(19), p. 13 278−13 283.
  20. Chae M.Y., Omburo G.A., Lindahl P.A., Raushel F.M. Utilization of copper as a paramagnetic probe lor the binuclear metal center of phosphotriesterase.// Arch. Biochem. Biophys., 1995,316(2), p.765−772.
  21. Hong S.-B., Raushel F. Stereochemical constraints on the substrate specificity of phosphotriesterase.// Biochemistry, 1999, 38(4), p. 1159−1165.
  22. DiSioudi B., Grimsley J., Lai K., Wild J. Modification of near active site residues in organophosphorus hydrolase reduces metal stoichiometry and alters substrate specificity.// Biochemistry, 1999,38(10), p.2866−2872.
  23. Sergeeva V., Efremenko E., Kazankov G., Varfolomeyev S. Double effect of organic amines (activation and inhibition) on the phosphotriesterase.// J. Mol. Catal., B Enzym, 2000,10(6), p.571−576.
  24. Е., Сергеева В. Органофосфатгидролаза фермент, катализирующий деградацию фосфорсодержащих отравляющих веществ и пестицидов.// Изв. АН Сер. хим., 2001,10, с.1743−1749.
  25. Wu C.-F., Cha H.J., Valdes J.J., Bentlcy W.E. GFP-visualized immobilized enzymes: degradation of PX by OPH in a packed column.// Biotechnnol. Bioeng., 2002, 77(2), p.212−218.
  26. Ю., Ефременко E., Алиев Т., Варфоломеев С. Свойства гексагистидинсодержащей органофосфатгидролазы.// Биохимия, 2006, 71(2), с.216−222.
  27. Hoffman A., Roedeer R.G. Purification of his-tagged proteins in non-denaturing conditions suggests a convenient method for protein interaction studies.// Nucleic Acids Res., 1991, 19(22), p.6337−6338.
  28. Hochuli E., Dobeli H., Schacher A. New metal chelate adsorbent selective for proteins and peptides containing neighbouring histidine residues.// J. Chromatogr., 1987, 411, p.177−184.
  29. Stiiber D., Matile H" Garotta G. Immunological Methods.// Orlando, FL: Academic Press, Lefkovits I. (eds), Pernis B. (eds), 1990, 4, p.121−152.
  30. Reznik G., Yu Y., Tarr G., Cantor C. Native disulfide bonds in plasma retinol-binding protein are not essential for all-trans-retinol-binding activity.// J. Proteome Res., 2003, 2(3), p.243−248.
  31. Ma H.H., Yang L., Yang X.Y., Xu Z.P., Li B.L. Bacterial expression, purification, and in vitro N-myristoylation of fusion hepatitis В virus preSl with the native-type N-terminus.// Protein Expr. Purif., 2003,27(1), p.49−54.
  32. Hung M., Gibbs C.S., Tsiang M. Biochemical characterization of rhinovirus RNA-dependent RNA polymerase.// Antivir. Res., 2002, 56(2), p.99−114.
  33. Fujihara A., Tomatsu H., Inagasaki S., Tadaki Т., Utshida C., Himeno H., Muto A. Detection of tmRNA-mediated trans-translation products in Bacillus subtilis. ll Genes Cells, 2002, 7(3), p.343−350.
  34. Chen H.-M., Chen K.-T. Production and characterization of glutathione-S-transferase fused with a poly-histidine tag.// Enzyme Microb. Tech., 2000,27, p.219−226.
  35. Kowolik C.M., Hengstenberg W. The lactose transporter of Staphylococcus aureus: overexpression, purification and characterization of the histidine-tagged domains 1IC and 1IBЛ Eur. J. Biochem., 1998, 257(2), p.389−394.
  36. Goel A., Colcher D., Koo J. Booth В., Pavlinkova G., Batra S. Relative position of the hexahistidine tag effects binding properties of a tumor-associated single-chain Fv construct.// Biochim. Biophys. Acta, 2000,1519, p. 13−20.
  37. Yang S.J., Park N.H., Lee Т.Н., Cha J. Expression purification and characterization of recombinant levan fructotransferase.// Biotechnol. Appl. Biochem., 2002, 35, p. 199−203.
  38. Woestenenk E.A., Hammarstrom M., van den Berg S., Hard T., Berglund H. His tag effect on solubility of human proteins produced in Escherichia coli: a comparison between four expression vectors.//./. Struct. Funct. Genomics, 2004, 5(3), p.217−229.
  39. Mohanty A.K., Wiener M.C. Membrane protein expression and production: effects of polyhistidine tag length and position.// Protein Expres. Purif, 2004, 33, p.311−325.
  40. Д. А., Вотчицева Ю. А., Ефременко E.H. Гидролиз иараоксоиа, катализируемый оргаиофосфатгидролазой. содержащей полигистидиновую последовательность на С-конце молекулы белка.// Вестн. Моск. Ун-та, Сер. 2 Химия, 2006, 47(1), с. 15−19.
  41. И.В., Клячко H.JL, Левашов А. В., Мартинек К., Можаев В. В., Хмельницкий Ю. Л. Иммобилизованные ферменты.// М.: «Высшая школа», 1987, 7, 157 с.
  42. Ю. Органофосфатгидролаза: получение генетически-модифицированных аналогов и анализ каталитических характеристик.// М.: Дисс. на соиск. степени к.х.н., 2006,165 с.
  43. Gaberc-Porekar V., Menart V. Perspectives of immobilized-mctal affinity chromatography.// J. Biochem. Bioph. Meth., 2001, 49, p.335−360.
  44. Porath J. Immobilized metal ion affinity chromatography.// Protein Expr. Purif., 1992, 3(4), p.263−81.
  45. Методическое руководство к плазмиде pQE фирмы «Qiagen», 1991.
  46. Lipopova P., Cemusova L., Spiwok V., Kralova B. Immobilization of cold-active beta-galactosidase from Arthrobacter sp. C2−2.// XII Int. Workshop on Bioencapsulation, 2004, p.158−161.
  47. Chaga G., Bochkariov D.E., Jokhadze G.G., Hopp J., Nelson P. Natural poly-histidine tag for purification of recombinant proteins on cobalt (Il)-carboxymethylaspartate crosslinked agarose.// J. Chromatogr. A, 1999, 864(2), p.247−256.
  48. Lozinsky V., Galaev I., Plieva F., Savina I., Jungvid H., Mattiasson B. Polymeric cryogels as promising materials of biotechnological interest.// TRENDS Biotechnol., 2003, 21(10), p.445−451.
  49. Plieva F.M., De Seta E., Galaev I.Yu., Mattiasson B. Macroporous elastic polyacrylamide monolith columns: processing under compression and scale-up.// Sep. Purif. Technol., 2009, 65(1), 110−116.
  50. Bernaudat F., Btilow L. Rapid evaluation of nickel binding properties of His-tagged lactate dehydrogenases using surface plasmon resonance.// J. Chromatogr. A, 2005, 1066, p.219−224.
  51. Efremenko E., Peregudov A., Kildeeva N., Perminov P., Varfolomeyev S. New enzymatic immobilized biocatalysts for detoxification of organophosphorus compounds.// Biocatal. > Biotransfor., 2005, 23(2), p. 103−108.
  52. LeJeune K.E., Russell A.J. Covalent binding of a nerve agent hydrolyzing enzyme within polyurethane foams.// Biotechnol. Bioeng., 1996, 51(4), p.450−457.
  53. LeJeune K.E., Mesiano A.J., Bower S.B., Grimsley J.K., Wild J.R., Russell A.J. Dramatically stabilized phosphotriesterase: polymers for nerve agent degradation.// Biotechnol. Bioeng., 1997, 54(2), p.105−114.
  54. Dosoretz C., Armon R., Starosvetzky J., Rothschild N. Entrapment of parathion hydrolase from Pseudomonas spp. in sol-gel glass.// J. Sol-Gel Sci. Techn., 1996, 7, p.7−11.
  55. Ackerman E.J., Liu J., Chenghong L. Proteins in a porous support.// Patent WO No. 02/68 454 A2, 2002.
  56. Lei C., Shin Y., Magnuson J.K., Fryxell G., Lasure L.L., Elliott D.C., Liu J., Ackerman E.J. Characterization of functionalized nanoporous supports for protein confinement.// Nanotechnology, 2006,17, p.5531−5538.
  57. Lei C" Shin Y., Liu J., Ackerman E.J. Entrapping enzyme in a functionalized nanoporous support.// J. Am. Chem. Soc., 2002,124, p. l 1242−11 243.
  58. Lei C., Soares T.A., Shin Y., Liu J., Ackennan E.J. Enzyme specific activity in fiinctionalized nanoporous supports.// Nanotechnology, 2009. doi: 10.1088/0957−4484/19 /12/125 102.
  59. Wang J., Bhattacharyya D., Bachas L.G. Orientation specific immobilization of organophosphorus hydrolase on magnetic particles through gene fusion.// Biomacromolecules, 2001, 2, p.700−705.
  60. Shimazu M., Mulchandani A., Chen W. Thermally triggered purification and immobilization of Elastin-OPH fusions.// Biotechnnol. Bioeng., 2003, 81(1), p.74−79.
  61. Tirrell D.A. Fusion protein microarrays and methods of use.// Patent US No. 7 462 463, 2008.
  62. Gill I., Ballesteros A. Degradation of organophosphorous nerve agents by enzyme-polymer nanocomposites: efficient biocatalytic materials for personal protection and large-scale detoxification.// Biotechnol. Bioeng., 2000, 70(4). p.400−410.
  63. Caldwell S.R., Raushel F.M. Detoxification of organophosphate pesticides using a nylon based immobilized phosphodiesterase from Pseudomonas diminuta. il Appl. Biochem. Biotechnol., 1991, 31(1), p.59−73.
  64. Munnecke D.M. Properties of an immobilized pesticide-hydrolyzing enzyme.// Appl. Environ. Microb., 1977. 33(3), p.503−507.
  65. Munnecke D.M. Hydrolysis of organophosphate insecticides by an immobilized-enzyme system.// Biotechnol. Bioeng., 1979, 21, p.2247−2261.
  66. McDaniel C.S., Woskow M.Z., Kalis B. Method and apparatus for the treatment of fluid waste streams.// Patent US No. 2006/286 006, 2006.
  67. Komives C., Osborne D., Russell A.J. Degradation of pesticides in a continuous-How twoiphase microemulsion reactor.// Biotechnol. Progr., 1994,10, p.340−343.
  68. Forrest S.R., Elmore B.B., Palmer J.D. Activity and lifetime of organophosphorous hydrolase (OPH) immobilized using layer-by-layer nano self-assembly on silicon microchannels.// Catal. Today, 2007,120, p.30−34.
  69. Caldwell S.R., Raushel F.M. Detoxification of organophosphate pesticides using an immobilized phosphodiesterase from Pseudomonas diminuta. il Biotechnol. Bioeng., 1991, 37, p.103−109.
  70. Daunert S., Bachas L.G., Schauer-Vukasinovic V., Gregory K.J., Schrift G., Deo S. Calmodulin-mediated reversible immobilization of enzymes.// Colloid. Surface B, 2007, 58(1), p.20−27.
  71. Richins R.D., Mulchandani A., Chen W. Expression, immobilization, and enzymatic characterization of cellulose-binding domain-organophosphorus hydrolase fusion enzymes. H Biotechnol. Bioeng., 2000, 69(6), p.591−596.
  72. Mansee A.H., Chen W., Mulchandani A. Detoxification of the organophosphate nerve agent coumaphos using organophosphorus hydrolase immobilized on cellulose materials.// J. Ind. Microbiol. Biot., 2005, 32, p.554−560.
  73. Andreopoulos F.M., Roberts M.J., Bentley M.D. Harris J.M., Beckman E.J. Russell A.J. Photoimmobilization of organophosphorus hydrolase within a PEG-based hydrogel.// Biotechnol. Bioeng., 1999, 65(5), p.579−588.
  74. McDaniel C.S., McDaniel J., Wales M.E. Wild J.R. Enzyme-based additives for paints and coatings.// Prog. Org. Coat., 2006, 55, p. 182−188.
  75. Singh A., Lee Y., Stanish E., Chang E., Dressick W.J. Method of making bioactive catalytic material.// Patent US No. 7 348 169, 2008.
  76. Singh A., Dressick W.J., Lee Y. Method for making catalytic enzyme-modified textiles for active protection from toxins.// Patent US No. 7 501 259, 2009.
  77. Chang E.L., Singh A., Lu Q., Hartshorn C. Immobilized metalchelate complexes for catalysis and decontamination of pesticides and chemical warfare nerve-agent.// Patent US No. 54 949, 2003.
  78. Meng Z., Yamazaki T., Sode K. Enhancement of the catalytic activity of an artificial phosphodiesterase using a molecular imprinting technique.// Biotech. Letters, 2003, 25, p. 1075−1080.
  79. Freedman L.D., Doak G.O. The preparation and properties of phosphonic acids.// Chem. Rev., 1957, 57(3), p.479−523.
  80. Horiguchi M., Kandatsu M. Isolation of 2-aminoethane phosphonic acid from Rumen protozoa.// Nature, 1959,184(4690), p.901−902.
  81. Hilderbrand R.L., Henderson T.G. The role of phosphonates in living system.// London: C.R.C. Press, 1989, p.5−30.
  82. Small M.J. Compounds formed from the chemical decontamination of HD, GB, and YX and their environmental fate.// Fort Detrick, MD: U.S. Army Medical Bioengineering research and Development Laboratory, Tech rpt 8304, 1984, DTIC accession no. AD-A149515.
  83. Handbook of Toxicology of Chemical Warfare Agents.// London: Academic Press, Gupta R.C. (eds), 2009, 1147 p.
  84. А.Ю., Либерман Б. М., Кондратьев В. Б., Капашин В. П., Холстов В. И. Математическое описание процессов детоксикации фосфорорганических отравляющих веществ Л ЖРХО, 2007, LI(2), с.12−18.
  85. В.П., Назаров В. Д., Голышков Д. В., Комиссаров А. В., Никифоров Г. Е., Судаков A.IO. Практические аспекты переработки реакционных масс после детоксикации фосфорорганических веществ.// Вести. ВАН, 2004, 4, с. 14−20.
  86. В.В., Кунцевич А. Д., Петрунин В. А., Поляков B.C., Шелученко В. В. Способ уничтожения отравляющего вещества.// Патент РФ № 2 042 368, 1995.
  87. Rabinowitz R. Synthesis of monoesters of phosphonic acids.// J. Am. Chem. Soc., 1960, 82, p.4564−4567.
  88. Christol H., Marty C. Hydrolyse basique de phosphonates. II. Etude quantitative.// J. Orgonometal. Chem. 1968,12, p.471−478.
  89. Ember L.R. Chemical weapons deadline as risk.// Chem. Engineer. News, 2006, 84(16). p.27−30.
  90. Huggins M. Bond energies and polarities.// J. Am. Chem. Soc., 1953, 75(17), p.4123−4126.
  91. Michaelis A., Benzinger E. Ueber das verhalten der phosphorsaure und nitrophosphenylsaure beim erhitzen mit natronkalk.// Bcrichte der deutschen chemischcn Gesellschaft, 1876, 9(1), p.517−518.
  92. Griffin C.E., Peller R.P., Peters J.A. Phosphonic acids and esters. VIII. Facile hydrolytic cleavage of carbon-phosphorus bonds in pyrrylphosphonates and phosphine oxides.// J. Org. Chem., 1965, 30(1), p.91−96.
  93. Bell V.L., Kosolapoff G.M. Synthesis of aromatic phosphonic acids and their derivatives. III. Some amino and hydroxy substituted acids.// J. Am. Chem. Soc., 1953, 75(20), p.4901−4903.
  94. G.O., Freedman L.D. 2-Hydroxy-4-aminobenzenephosphonic acid, an analog of p-aminosalicylic acid.//./. Am. Chem. Soc., 1953, 75, p.6307−6308.
  95. Boduszek B. The acidic cleavage of pyridylmethyl (amino)phosphonatcs: formation of the corresponding amines.// Tetrahedron, 1996, 52(38), p.12 483−12 494.
  96. Boduszek B., Halama A., Zon J. The cleavage of l-amino-2'-nitrobenzylphosphonates in a basic medium. Formation of the 3-amino-2,l-benzisoxazole derivatives.// Tetrahedron, 1997, 53(33), p. l 1399−11 410.
  97. Boduszek B., Halama A. A cleavage of some hydroxybenzil (a-amino)-phosphonates in a basic medium.// Phosphorus, Sulfur, and Silicon, 1998,143(1), p. l 51−158.
  98. Doskocz M., Roszak S., Majumdar D., Doskocz J., Gancarz R., Leszczynski J. Theoretical studies on the mechanism of C-P bond cleavage of a model a-aminophosphonate in acidic condition.// J. Phys. Chem. A, 2008, 112, p.2077−2081.
  99. A.Ya., Ginsburg Y.A., Makarov S.P. // Doklady Akad. Nauk S.S.S.R., 1950. 71, p.303.
  100. Bengelsdorf I.S. An alkaline hydrolysis of trichloromethylphosphonic esters.// ./ Am. Chem. Soc., 1955, 77(24), p.6611−6612.
  101. Pickard R.H., Robinson R., Kenner J. Organic chemistry.// Annu. Rep. Prog. Chem., 1920, 17, p.98.
  102. V.S., Semenova L.P., Semenova L.G. // Doklady Akad. Nauk S.S.S.R., 1952, 84, p.281.
  103. Berlin K.D., Taylor H.A. The reactions of aroyl halides with phosphates: esters of aroylphosphonic acids.//./. Am. Chem. Soc., 1964, 86(18), p.3862−3866.
  104. Vichard C., Kadcn T.A. Phosphate and phosphonate ester hydrolysis promoted by dinuclear metal complexes.// Jnorg. Chim. Acta, 2002, 337, p. 173−180.
  105. Mikolajczyk M., Midura W., Grzejszczak S. Synthesis of mono-and 1,4-dicarbonil compounds based on the oxygenation of phosphonate carbanions. Synthesis of dihydrojasmone, allethrone and methylenomycin.// Tetrahedron Lett., 1984, 25(23), p.2489−2492.
  106. Drag M., Jezierski A., Kafarski P. First example of the chemical, oxidative cleavage of the C-P bond in aminophosphonate chemistry. The oxidation of 1-amino-1-(3,4-dihydroxyphenyl)methylphosphonic acid by NaI04.// Chem. Commun., 2004, 9, p. 11 321 133.
  107. Sullivan P.A. Oxidation kinetics of methylphosphonic acid in supercritical water.// Massachusetts, IL: Thesis for the degree of Doctor of Philosophy in Chemical Engineering, Massachusetts Institute of Technology, 2003, 219 p.
  108. Moniodis J.J., Webb J., Mathys G., Rose H., Mathews R. Catalytic Degradation of methylphosphonic acid using iron powder/iron oxides.// Australia: Commonwealth of Australia, Defence Science and Technology Organisation, 2005, 37 p.
  109. Using supercritical water oxidation to treat hydrolysate from Vx neutralization.// Washington, DC: The National Academies Press, 1998, 82 p.
  110. Zeleznick L.D., Myers T.C., Titchener E.B. Growth of Escherichia coli on methyl- and ethylphosphonic acids.// Biochim. Biophys. Acta, 1963, 78, p.546−547.
  111. Dumora C., Marche M., Doignon F., Aiglc M., Cassaigne A., Crouzet M. First characterization of the phosphonoacetaldehyde hydrolase gene of Psendomonas aeruginosa.// Gene, 1997,197(1−2), p.405−412.
  112. Quinn J.P., Peden J.M.M. Dick R.E. Carbon-phosphorus bond cleavage by gram-positive and gram-negative soil bacteria.// Appl. Microbiol. Biotechnol., 1989, 31, p.283−87.
  113. Ternan N.G., McMullan G. The utilization of 4-aminobutylphosphonate as sole nitrogen source by a strain of Klayveromyces fragilis. ll FEMS Microbiol. Lett., 2000,184(2), p.237−240.
  114. Krzysko-Lupicka T., Strof W., Kubs K., Skorupa M., Wieczorek P., Lejczak B., Kafarski P. The ability of soil-borne fungi to degrade organophosphonate carbon-to-phosphorus bonds J I Appl. Microbiol. Biotechnol., 1997, 48, p.549−552.
  115. Wackett L.P., Shames S.L., Venditti C.P., Walsh C.T. Bacterial carbon-phosphorus lyase: products, rates, and regulation of phosphonic and phosphinic acid metabolism.// J. Bacteriol., 1987,169(2), p.710−717.
  116. Scliowanek D., Verstraete W. Phosphonate utilization by bacterial cultures and enrichments from environmental samples.// Appl. Environ. Microbiol., 1990, 56. p.895−903.
  117. Ternan N.G., Quinn J.P. In vitro cleavage of the carbon-phosphorus bond of phosphonopyruvate by cell extracts of an environmental Burkholderia cepacia isolate.// Biochem. Biophys. Res. Comm., 1998, 248(2), p.378−381.
  118. LaNauze J.M., Rosenberg H., Shaw D.C. The enzymic cleavage of the carbon-phosphorus bond: Purification and properties of phosphonatase.// Biochim. Biophys. Acta, 1970, 212, p.332−350.
  119. McMullan G., Quinn J.P. In vitro charactcrization of a phosphate starvation-independent carbon-phosphorus bond cleavage activity in Pseudomonas fluorescens 23 °F.// J. Bacteriol., 1994,176(2), p.320−324.
  120. Metcalf W.W., Wanner B.L. Mutational analysis of an Escherichia coli fourteen-gene operon for phosphonate degradation, using Tnpho A elements.// J. Bacterial., 1993, 175, p.3430−3442.
  121. Frost J.W., Loo S. Cordeiro M.L., Li D. Radical-based dephosphorylation and organophosphonate biodegradation.// J. Am. Chem. Soc., 1987,109. p.2166−2171.
  122. Cordeiro M.L., Pompliano D.L., Frost J.W. Degradation and detoxification of organophosphonates: cleavage of the carbon-phosphorus bond.// J. Am. Chem. Soc., 1986, 108, p.332−334.
  123. Avila L.Z., Draths K.M., Frost J.W. Metabolites associated with organophosphonate C-P bond cleavage: chemical synthesis and microbial degradation of 32P.-ethylphosphonic acid.// Bioorg. Med. Chem. Lett., 1991,1(1), p.51−54.
  124. Avila L.Z., Bishop P.A., Frost J.W. Hydrocarbon and phosphate triester formation during homolytic hydrolysis of organophosphonium ions: an alternate model for organophosphonate biodegradation.// J. Am. Chem. Soc., 1991,113(6), p.2242−2246.
  125. Cassaigne A., Lacoste A.-M., Neuzil E. Transamination non enzymatique des acids amines.// Biochim. Biophys. Acta, 1971, 252, p.506−515.
  126. Martell A.E., Langohr M.F. Metal ion- and pyridoxal-catalysed transamination and dephosphonylation of 2-amino-3-phosphonopropionic acid. A new phosphonatase model.// J. Chem. Soc. Chem. Comm., 1977, 10, p.342−344.
  127. Avila L.Z., Loo S.H., Frost J.W. Chemical and mutagenic analysis of aminomethylphosphonate biodegradation.// J. Am. Chem. Soc., 1987, 109(22). p.6758−6764.
  128. Metealf W.W., Wanner B.L. Involvement of the Escherichia coli phn (psiD) gene cluster in assimilation of phosphorus in the form of phosphonates, phosphite. Pj esters, and P,.// J. Bacteriol., 1991.173(2), p.587−600.
  129. Matys S.V., Laurinavichius K.S., Krupyanko V.l., Nesmeyanova M.A. Optimization of degradation of methylphosphonate analogue of toxic pollutants with direct C-P bond by Escherichia coli. ll Process Biochem., 2001, 36, p.821−827.
  130. Matys S.V., Kuzmina N.M., Laurinavichius K.S., Nesmeyanova M.A. Effect of environmental factors on degradation of the C-P bond of methylphosphonate by Echerichia coli cells Л Process Biochem., 2004, 39, p. 1063−1071.
  131. Jeong K.J., Lee S.Y. Enhanced production of recombinant proteins in Escherichia coli by filamentation suppression.// Appl. Environ. Microbiol., 2003, 69(2), p.1295−1298.
  132. Glynou K., Ioruiou P.C., Christopoulos Т.К. One-step purification and refolding of recombinant photoprotein aequorin by immobilized metal-ion affinity chromatography.// Prot. Expr. Purif., 2003, 27, p.384−390.
  133. Неорганическая биохимия.// M.: «Мир», под ред. Г. Эйхгорна, 1978,1, 711 с.-) | Л I
  134. Rochu D" Beaufet N., Renault F., Viguie N., Masson P. The wild type bacterial Co" /Co -phosphotriesterase shows a middle range thermostability.// Biochim. Biophys. Acta, 2002, 1594, p.207−218.
  135. Amor-Mahjoub M., Suppini J.-P., Gomez-Vrielyunck N., Ladjimi M. The effect of the hexahistidine-tag in the oligomerization of HSC70 constructs.// J. Chromatogr. B, 2006, 844, p.328−334.
  136. Wu J. Filutowicz M. Hexahistidine (His^-tag dependent protein dimerization: A cautionary tale.// Acta Biochim. Pol, 1999, 46(3), p.591−599.
  137. Liu H.-L., Ho Y., Hsu C.-M. Molecular simulations to determine the chelating mechanisms of various metal ions to the Ilis-tag motif: a preliminary study.// J. Biomol. Struct. Dyn., 2003,21(1), p.31−41.
  138. Marangoni A.G. Enzyme kinetics: a modern approach.// Hoboken, NJ: John Wiley & Sons, Inc., 2002, 229 p.
  139. Ghanem E., Li Y., Xu C., Raushel F.M. Characterization of a phosphodiesterase capable of hydrolyzing EA 2192, the most toxic degradation product of the nerve agent VX.// Biochemistry, 2007, 46, p.9032−9040.
  140. Taylor K.B. Enzyme kinetics and mechanisms.// New York: Kluwer Academic Publishers, 2002, 227 p.
  141. Sunden H., Engqvist M., Casas J., Ibrahem I., Cordova A. Direct aminoacid catalyzed asymmetric a-oxidation of ketons with molecular oxygen.// Angew. Chem. Int. Ed., 2004, 43, p.6532−6535.
  142. С., Гореленков В., Шубина О., Шашков С., Шмидт Н., Барбулев С. Перцовский Г., Барбулев Д., Ананьев В. Сквозь огонь, кислоты, непогоду.// Химия и бизнес, 2007,1(80), с.47−49.
Заполнить форму текущей работой

Сессия? Спокойно!