WWW.KNIGI.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     | 1 |   ...   | 20 | 21 || 23 | 24 |   ...   | 35 |

«'ч ж Ж у. ч № Ж v ^ jjif 'slfe * |j j | ф v j^ vj АЛМАГАМБЕТОВ К.Х. МЕДИЦИНСКАЯ БИОТЕХНОЛОГИЯ $$ ш® ф ф Ф ф Ф ШФ ш • ' ~§р ^Р 5$ s& Астана - 2009 щ УДК 60 БКК 52.81 ...»

-- [ Страница 22 ] --

- высокая избирательность ферментов к субстратам (субстратная специфичность) и к типу катализируемой реакции (специфичность действия, т.е. способность катализировать только определенный тип химической реакции); избирательность действия ферментов на субстрат обусловлена k o i «формационной и электростатической комплементарностью между молекулами субстрата и фермента, и уникальной структурой активного центра. У некоторой группы ферментов наблюдается слабая избирательность действия, это группоспецифические ферменты. Избирательность их действия зависит от типа химической связи в молекуле субстрата. Так, пепсин расщепляет белки животного и растительного происхождения, хотя они могут существенно различаться как по химическому строению и аминокислотному составу, так и по физико-химическим свойствам. Однако пепсин не расщепляет углеводы и жиры. Объясняется это тем, что местом действия пепсина является пептидная -СОNH-связь. Местом действия других группоспецифических ферментов - липаз, катализирующих гидролиз жиров на глицерин и жирные кислоты является сложно­ эфирная связь. Моноспецифические ферменты способны катализировать превращение только единственного субстрата (к примеру, стереохимическая специфичность у бактериальной аспартатдекарбоксилазы, катализирующей отщепление СО только от L-аспарагиновой кислоты с превращением ее в L-аланин);

- аллостерическая регулируем ость ф ерментов как биокатализаторов; чувстви­ тельность к ингибиторам и эффекторам ферментативной реакции; активирующ ее влияние на скорость ферментативной реакции оказы ваю т вещ ества органической и неорганической природы. Т ак, соляная кислота активи рует д ей стви е пепсина желудочного сока; желчные кислоты повыш ают активность панкреатической липазы;

некоторые тканевые ферменты (оксидоредуктазы, катепсины, аргиназа), растительная протеиназа и др. в значительной степени активируются соединениями, содержащими свободные SH-группы (глутатион, цистеин), а ряд ферментов - также витамином С.

Особенно часто активаторами выступают ионы двухвалентных и, реже, одновалентных металлов (Со, Mg, Zn, Fe, Са и др.). А нионы в ф изиологических концентрациях обы чно неэф ф ективны или оказы ваю т н ебольш ое активи рую щ ее влияни е на активируемые анионами, а также амилаза слюны, катализирующая гидролиз крахмала, активность которой повышается при действии ионов хлора, и аденилатциклаза, которая активируется анионам и галогенов. И нгибиторы или антиф ерм енты, вы зы ваю т торможение каталитической реакции (частичное или полное): ингибиторы трипсинасоевый и сывороточный антитрипсин, антифермент орнитиндекарбоксилаза;

- высокая чувствительность ферментов к неспецифическим физико-химическим факторам среды - температуре, pH, ионной силе раствора и т.д.; термолабильность и pH-зависимость (величина pH влияет на сродство фермента к субстрату, на степень насыщения фермента субстратом, на стабильность его структуры).

Классификация ферментов И звестно более 6000 ферментов, они разделены по числу известных катали­ зируемых реакций на 6 классов и на определенное число типов активных центров.

Так, из более чем трех тысяч известных ферментов почти 1100 - гидролазы, имеющие всего 5 разных типов активны х центров.

В 1961 году международная комиссия по номенклатуре ферментов представила 5-му международному биологическому конгрессу проект номенклатуры, построенный строго на научных принципах: название ф ерментов составляю т из химического названия субстрата и названия той реакции, которая осущ ествляется ферментом.

Если хим ическая реакция, ускоряем ая ф ерм ентом, сопровож дается переносом группировки атомов от субстрата к акцептору, название фермента вклю чает также химическое наименование акцептора. Так, уреаза (тривиальное название), ускоряющая реакцию гидролиза мочевины на оксид углерода и аммиак, по научной номенклатуре именуется - карбамид-амидогидролазой. Трегалаза, ускоряющая реакцию гидролиза трегалозы, назы вается трегалоза-1-глю ко-гидролазой. Д алее каж дому ферменту присвоен ингдивидуальный номер (шифр) (уреаза - 3.5.1.5.). Это означает.что уреаза относится к 3-му классу ферментов, все представители которого катализирую т реакции гидролиза. Вторая цифра (5) говорит о том, что уреаза принадлеж ит к 5-му подклассу этого класса, куда зачислены все ферменты, ускоряющие гидролиз С - N связей, не являющихся пептидными. Третья цифра ( I ) указывает на принадлежность уреазы к по диод классу 5-го подкласса, члены которого ускоряют гидролиз линейных амидов, а последняя цифра (5) - порядковый номер уреазы в этом подподклассе.

Между тем ранее принятый принцип названия фермента по веществу, на которое он действует с добавлением окончания «аза» остается также общепринятым.

7.2. Технологии получения ферментов По типу катализируемой реакции ферменты подразделяют на 6 классов:

- оксидоредуктазы, ответственны за окислительно-восстановительные реакции (глюкозооксидаза, каталаза, дегидрогеназа и др.);

- трансфсразы, катализируют перенос химических (функциональных) групп с одного субстрата на другой (протеинкиназа, пируваткиназа, ацетилтрансфераза, фосфотрансфераза и др.);

— гидролазы, осуществляют гидролиз, расщепление химических связей субстрата (амилазы, протеиназы, цсллюлазы, псктиназы, липазы и др.);

- лиазы, катализируют отщепление либо присоединение к субстрату химических групп (аспартаза, фумараза и др.);

- изомеразы, осуществляют структурные изменения в пределах одной молекулы субстрата или изомеризацию (глюкозоизомераза, триозофосфатизомераза и др.);

- лигазы, ответственные за синтез из простых более сложных соединений с затратой энергии (ДНК-лигаза, аспарагинейнтетаза, пируваткарбокеилаза и др.).

7.2. Технологии получения ферментов 1) Технология м икр о быол огич еского синт еза включает три основных этапа:

а) ферментация, наработка биомассы микроорганизмов, про­ дуцирующих фермент; участок ферментации укомплектован несколькими биореакторами (100-2000 л емкостью); процесс био­ синтеза проходит в асептических условиях, периодическая фер­ ментация, аэрация и гомогенизация культуральной среды. Опти­ мально использование биореакторов с регулятором дифферен­ циального давления и теплового расходомера кислорода. Наиболее важными ф акторами являю тся тем пература и содерж ание кислорода в культуральной среде. Для этого в оборудовании используют специальную мембрану для контроля содержания кислорода в растворе. Газообразный кислород растворяется в жидкости, поступая из специальной емкости. Уровень содержания кислорода в растворе зависит от разницы давлений между камерой с газообразным кислородом и раствором. Эта разность регули­ руется специальной установкой, т.е.имеет место не просто аэрация либо оксигенация, а тонкая регуляция этого процесса, ибо кисло­ род, растворенный может очень быстро истощаться, тем самым нарушаются процессы биосинтеза;

б) предварительная очистка ферментов с использованием сепа­ раторов, ультрацентрифуг, нутч-фильтров, установок для мембранной фильтрации, в том числе на полых волокнах и другого оборудования для отделения клеток от культуральной жидкости, а также внеклеточных продуктов;

в) этап заключительной, тонкой очистки фермента осущест вляется с использованием вакуум-выпарных установок, экстрак­ торов, ионообменных колонок и другой аппаратуры для полной очистки белка, до гомогенной массы фермента.

Рекомбинантные ферменты:

- пуриннуклеозидфосфорилаза, уридинфосфорилаза и тимидинфосфорилаза полученные путем клонирования генов, кодирующих эти ферменты в составе плазмидных векторов в E.coli BL21(DE3).

Ферменты могут быть использованы как противовирусные, противоопухолевые препараты в виде модифицированных нуклеотидов - виразол, кладрибин, флударабин;

- щелочная фосфатаза, продуцент рекомбинантный штамм E.coli BL21(DE3);

- химозин,выделен из эукариотического организма и внедрен в прокариоты - E.coli, Aspergillus awamori, Kluyveromyces lactis;

- ацетолактатдекарбоксилаза, продуцируемая рекомбинантным штаммом Bacillus subtilis и т.д.

Сочетание фермента с антибиотиком - «Ируксол», содержит клостридил-пептидазу из Clostridium histolyticum и левомицетин и т.д.

млекопит ающ их Для успешного выделения фермента из клеточного содержи­ мого необходимо очень тщательное измельчение (гомогенизация) исходного материала, вплоть до разрушения субклеточных струк­ тур: лизосом, митохондрий, ядер и др., которые несут в своем составе многие индивидуальные ферменты. Особое внимание при выделении ферментов уделяют проведению всех операций в условиях, исключающих денатурацию белка, так как она всегда связана с потерей ферментативной активности. Этому способ­ ствует присутствие защитных добавок, в частности SH-содержащих соединений (цистеина, глютатиона, меркаптоэтанола, цистеамина, дитиотреитола и др.).

7.2. Технологии получения ферментов Важно поддерживать на всех этапах выделения фермента низкую температуру, так как при положительной температуре они теряют биологическую активность.

Типична экстракция глицерином, в котором сохраняются нативные свойства ферментов, а также метод ацетоновых порош­ ков, состоящий в осаждении и быстром обезвоживании при температуре не выше -10°С тканей или вытяжек из них, содер­ жащих ферменты.

Далее для более тонкой очистки фермента используется ионо­ обменная хроматография, метод молекулярных сит, электрофорез и особенно изоэлектрофокусирование.

Одна из модификаций адсорбционного метода - аффинная хро­ матография, где адсорбентом служит вещество, с которым фермент взаимодействует избирательно. В результате лишь один этот фермент задерживается на колонке с адсорбентом, а все сопутствующие белки остаются в растворе. Затем изолированный фермент элюируют с колонки.

Данная технология применима при выделении трипсина, химотрипсина, рибонуклеазы, гиалуронидазы, тималина, цито­ хрома С, панкреатина и других ферментов животного происхождения (табл. 11).

Основные технологические стадии производства панкреатина:

I - на мясоперерабатывающих предприятиях у здоровых животных изымаются поджелудочные железы и хранятся при температуре -20°С. Впоследствии сырье доставляется на фармацевтические предприятия. Замороженные железы измельчаются и суспендируются в растворе бикарбоната натрия с изопропиловым спиртом для предотвращения потери ферментативной активности;

- гидролиз путем перемешивания суспензии в специальных, гидролизных камерах в течение нескольких часов. Нерастворимые компоненты, волокна и другая плотная часть отделяется от суспензии фильтрацией;

- стадия преципитации осуществляется при высокой концентрации изопропи­ лового спирта для осаждения ферментов из жидкой фазы, из суспензии;

- завершаящая стадия, когда панкреатин высушивается в вакуумных сушильных установках для удаления остаточной влаги. Далее гранулирование (цилиндрическое, сферизация), покрытие оболочкой, фасовка (рис. 45).

Препарат назначается при экзокринной недостаточности поджелудочной железы и обеспечивает достаточное количество активного фермента в проксимальном Отделе двенадцатиперстной кишки. Входящие в состав панкреатина ферменты липаза, амилаза и протеаза облегчают переваривание жиров, углеводов и белков, что способствует их более полному всасыванию в тонком кишечнике.



Pages:     | 1 |   ...   | 20 | 21 || 23 | 24 |   ...   | 35 |
 


Похожие работы:

«Л. Г. КУЗЬМЕНКО, Д. Ю.ОВСЯННИКОВ, Н. М.КИСЕЛЁВА ДЕТСКИЕ ИНФЕКЦИОННЫЕ БОЛЕЗНИ Рекомендовано ГОУ ВПО Московская медицинская академия им. И. М. Сеченова в качестве учебника для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальностям Лечебное дело, Педиатрия, Медико-профилактическое дело ACADEMIA Москва Издательский центр Академия 2009 УДК 616.9(075.8) ББК 57.33я73 К893 Рецензенты: профессор кафедры инфекционных болезней Московской медицинской академии им. И. М. Сеченова, д-р мед. наук В....»

«Чарльз Дарвин Происхождение видов Ч.Дарвин. Сочинения, т.3: Изд-во АН СССР; Москва; 1939; 2 Чарльз Дарвин: Происхождение видов Аннотация Дарвинизм – это программа-минимум для всех, кто изучает эволюцию живой природы. Книга Чарльза Дарвина – научный труд, написанный интересно и эмоционально, в популярной форме, с разъяснением многообразных биологических понятий и явлений живой природы. 3 Чарльз Дарвин: Происхождение видов Чарльз Дарвин О происхождении видов путем естественного отбора или...»

«Тропой неведомых Миров Владимир Контровский 2 Книга Владимир Контровский. Тропой неведомых Миров скачана с jokibook.ru заходите, у нас всегда много свежих книг! 3 Книга Владимир Контровский. Тропой неведомых Миров скачана с jokibook.ru заходите, у нас всегда много свежих книг! Владимир Ильич Контровский Тропой неведомых миров 4 Книга Владимир Контровский. Тропой неведомых Миров скачана с jokibook.ru заходите, у нас всегда много свежих книг! ПРОЛОГ ОТКРОВЕНИЕ ПЕРВОЕ СТРАННЫЕ СНЫ Сны приходят...»

«ТЕМА. ОХРАНА ПРИРОДНОГО И КУЛЬТУРНОГО НАСЛЕДИЯ, ГЕНДЕРНЫЙ ПОДХОД Многогранность охраны природного и культурного наследия Религия – одна из фундаментальных основ культуры во взаимоотношениях человек – природа Многогранность охраны природного и культурного наследия Человечество существует на планете тысячелетия, но нашим предкам Земля казалась необъятной. Первое кругосветное путешествие Фернана Магеллана длилось 3 года, и это событие перевернуло все устои общества. Жюль Верн написал роман Вокруг...»

«УТВЕРЖДАЮ УТВЕРЖДАЮ СОГЛАСОВАНО Директор Саратовского Генеральный директор Руководитель филиала Института проблем ООО ДИАЛЛ АЛЬЯНС Управления Федеральной экологии и эволюции службы по надзору в сфере им. А.Н. Северцова РАН природопользования _ А.В.Хрустов С.В. Сокольников _ А.П. Трегуб _ _ 2008 г. _ 2008 г _ 2008 г ОТЧЕТ о научно-исследовательской работе МОНИТОРИНГ БИОРАЗНООБРАЗИЯ НА ЛИЦЕНЗИОННОМ УЧАСТКЕ ООО ДИАЛЛ АЛЬЯНС В КРАСНОКУТСКОМ И ФЕДОРОВСКОМ РАЙОНАХ САРАТОВСКОЙ ОБЛАСТИ по договору №...»

«Мастер-класс победителя ПНПО - 2007 для учителей биологии г. Биробиджан, 2007 год -1Лидеры образования ЕАО - 2007. Мастер-класс победителя ПНПО - 2007 для учителей биологии. – Биробиджан: ОблИУУ, 2007, 40 с. Сборник рекомендован к печати и практическому применению в ОУ Еврейской автономной области решением редакционно-издательского совета областного ИУУ от 27.09.2007 года. Составитель Зуева Т.Г., методист ОблИУУ Ответственный редактор Файн Т.А., директор ОблИУУ, к.п.н., доцент,...»

«ИНТРОДУКЦИЯ РАСТЕНИЙ ПРИРОДНОЙ ФЛОРЫ СССР СПРАВОЧНИК ИЗДАТЕЛЬСТВО НАУКА МОСКВА 1979 В книге обобщен 30-летний опыт интродукции 2160 видов растений природной флоры СССР из различных ботанико-географических регионов, многие из которых впервые испытываются в культуре. Излагаются данные об источниках получения исходного материала, дается характеристика жизненной формы, показаны особенности сезонного ритма интродуцируемых растений, срок вступления в генеративную фазу, приведены сведения о размере...»

«2.1 Анальгетики, противоревматические средства, миорелаксанты и средства от подагры 2.1.1 Парацетамол Фармакология и токсикология. Парацетамол (например, ben-u-ron®, Enelfa®) обладает анальгетическими и антипиретическими свойствами, его хорошо переносят пациентки. В терапевтической дозе препарат не ингибирует синтез простагландинов. Его эффект обусловлен действием на гипоталамические центры. Как и большинство других препаратов, парацетамол проникает через плаценту. Сначала, основываясь на...»






 
© 2013 www.knigi.konflib.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.