Biohibridinių metalas-baltymas kompleksų kūrimas ir tyrimai

• Main Author: Mečinskas, Tautvilas
• Other Authors: Barauskas, Justas
• Format: Dissertation
• Language: Lithuanian
• Published: Lithuanian Academic Libraries Network (LABT) 2014
• Subjects: Enzyme cascade; GEPI; Nanowires; Barcoded nanowires; Molecular biomimetics; AFM; SERS
• Online Access: http://vddb.library.lt/fedora/get/LT-eLABa-0001:E.02~2011~D_20141223_174444-96631/DS.005.0.01.ETD

Kaskadinė fermentinė reakcija yra tokia cheminių reakcijų grandinė, kai vienos fermentinės reakcijos produktas yra panaudojamas kitose fermentinėse reakcijose tol, kol gaunamas galutinis rezultatas. Tokių reakcijų pavyzdžiai gamtoje yra kraujo krešėjimo reakcija, celiulozės skaidymas bei signalų perdavimas neuronuose. Norint, kad kaskadinė fermentinė reakcija vyktų efektyviai, fermentai, reikalingi reakcijai vykti, turi būti išsidėstę taip, kad po kiekvieno reakcijos etapo tarpinis produktas efektyviai pasiektų kitą reakcijai reikalingą fermentą. Tokių reakcijų efektyvumą galima bandyti pagerinti sutelkiant visus reikalingus reakcijai fermentus šalia vienas kito. Vienas iš variantų kaip būtų galima sukurti daugiafermentį kompleksą yra panaudojant segmentuotus metalinius nanostrypelius kaip koduojančią matricą bei genetiškai modifikuotas fermentų molekules. Prie fermentų molekulių būtų prijungiamos dideli giminiškumą reikalingam nanostrypelio metaliniam segmentui turinčios oligopeptidinės uodegėlės, kurios sukurtų sąlygas fermentams savaime organizuotis ant segmentuoto nanostrypelio paviršiaus. Magistrinio darbo užduotys buvo charakterizuoti susintetintus nanostrypelius, patikrinti ar modifikuotas giminiškomis sidabrui peptidinėmis uodegėlėmis streptavidinas sugeba prisijungti biotiną bei palyginti modifikuoto ir ir nemodifikuoto streptavidino giminiškumą sidabro paviršiui. Atlikus eksperimentus buvo nustatyta, kad naudojantis atominės jėgos mikroskopija nepavyko patikimai... [toliau žr. visą tekstą] === Biochemical enzyme cascade is a series of chemical reactions in which the products of one reaction are consumed in the next reaction. If one could organize all the necessary enzymes for the reaction in close quarters this could possibly lead to more effective cascade reactions. One way of organizing enzymes is by fusing them on barcoded nanowire matrices. This could be achieved by tayloring enzyme molecules with genetically engineered proteins for inorganics (GEPIs). My assignment was to characterise possible nanowire candidates for these biohybrid complexes using AFM and examine silver binding characteristics of GEPI taylored streptavidin using SERS. I could not realiably characterise nanowires because the interaction between AFM probe and nanowires was to interfering. Also the nanowires used to aggregate and it was difficult to separate them using ultrasound. 15nm diameter nanowires aggregated more thant 30nm diameter nanowires. Streptavidin taylored with Ag binding GEPIs showed stronger interaction with Ag electrode surface than ordinary streptavidin. Also this modified streptavidin was capable of binding with biotin. This proves that added oligopeptide chains did not negatively affect the chemical structure of streptavidin.