Advanced biocatalysts based on hexahistidine-containing organophosphorus hydrolase for chemical and biological defense

Efremenko, E.N.; Lyagin, I.V.

Авторы: Efremenko E.N., Lyagin I.V.
Журнал: Вестник войск РХБ защиты ISSN 2587-5728
Том: 3
Номер: 2
Год издания: 2019
Первая страница: 111
Последняя страница: 116
Аннотация: https://elibrary.ru/item.asp?id=39144720 eLIBRARY ID: 39144720 Разработаны биокатализаторы на основе органофосфатгидролазы, модифицированной полигистидинов ой последовательностью (His6-OPH), предназначенные для детоксикации фосфорорганических соединений (ФОС) и разложения N-ацилгомосеринлактонов. Их создание стало возможным благодаря способности фермента His6-OPH к нековалентному связыванию с различными веществами (полимерами, антиоксидантами, антимикробными средствами и др.). Это же свойство фермента His6-OPH позволило получить различные стабилизированные нанокомплексы. Показано, что молекулярный докинг разных ФОС и N-ацилгомосеринлактонов может быть проведен с использованием компьютерного моделирования непосредственно к активным центрам димера His6-OPH, что позволяет теоретически установить новые субстраты для ферментативного гидролиза. Полученные по разработанной технологии биокатализаторы обладают большой стабильностью в различных условиях окружающей среды. Установлено, что полимеры аминокислот (полиглутаминовая и полиаспаргиновая кислоты) являются наиболее эффективными стабилизаторами фермента His6-OPH, обеспечивающими максимальное сохранение активности фермента. В полученных ферментативных комплексах достигнуто сохранение первоначальных каталитических характеристик фермента до 100%. Фермент His6-OPH был иммобилизован на полиакриламидном криогеле, модифицированном остат ками иминодиуксусной кислотой и заряженном ионами двухвалентных металлов, что позволило получить биокаталитически активные колоночные картриджи для полной деградации различных ФОС в проточных системах. Разработана технология применения иммобилизированного фермента His6-OPH для разложения ФОС в виде чистых веществ, а также в составе реакционных масс, получаемых после химического разрушения отравляющих веществ. Также иммобилизированную His6-OPH можно использовать для создания многослойных защитных материалов, эффективно предотвращающих проникновение через них токсичных веществ, таких как VX, в течение длительного времени. Установлено, что нанобиокатализаторы на основе фермента His6-OPH обладают антидотными свойствами и способны циркулировать в крови экспериментальных животных по меньшей мере в течение 25 ч. Получены нанокомплексы фермента с соединениями с антиоксидантной активностью, а также с антибиотиками. Наиболее эффективно идет формирование комплекса фермента His6-OPH с антибиотиками, содержащими β-лактамное кольцо. Взаимодействие различных химических веществ с His6-OPH может быть компьютерно смоделировано таким образом, чтобы выявить новые возможные каталитически активные комбинации для фермента. Это позволяет предварительно прогнозировать возможность и эффективность использования ферментных биокатализаторов как антидотов или дегазирующих средств в отношении различных ФОС.
Добавил в систему: Лягин Илья Владимирович

	ИСТИНА	Войти в систему Регистрация
	ФНКЦ РР
	Главная Поиск Статистика О проекте Помощь

ИСТИНА

ФНКЦ РР

Advanced biocatalysts based on hexahistidine-containing organophosphorus hydrolase for chemical and biological defenseстатья Научно-популярная статья

Прикрепленные файлы