افزایش سرعت واکنش ها با سیستم چندآنزیمی - وبلاگ فرافایلی

به گزارش وبلاگ فرافایلی، خبرگزاری خبرنگاران-پیشرفت های انجام شده در زیست فناوری علاقه فزاینده ای به توسعه فرآیند های زیستی سبز و پایدار با استفاده از آنزیم ها به وجود آورد که یکی از آن روش ­ها، سیستم چندآنزیمی است.

به گزارش خبرگزاری وبلاگ فرافایلی به نقل از مرکز ارتباطات و اطلاع رسانی معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری، یـک سیسـتم چنـدآنزیمی را می توان بـا تثبیـت هم زمـان یـا متوالـی دو یـا چنـد آنزیم روی یـک یا چند بسـتر نانومـواد یـا میکرومـواد که ایـن آنزیم هـا را نزدیک هـم قرار می دهنـد و منجـر بـه فراینـد بیوکاتالیتیکـی موثرتری می شـوند، بـه دسـت آورد.

ایـن روش بـه ویـژه بـرای واکنش هـای متوالـی و آبشـاری در پروسـه فراوری مناسـب اسـت. اسـتراتژی های زیـادی برای سـاخت بیوکاتالیسـت چنـدآنزیمـی وجـود دارد، ماننـد تثبیـت هم زمـان آنزیم هـا، کانژوگـه کـردن آنزیم هـای طبیعـی بـا آنزیم هـای مصنوعـی (یعنـی نانوزیم هـا)، و تقویـت عملکـرد آنزیم هـا در مسـیر های متابولیکی بدون سـلول. انکپسـوله کـردن، یـک شـکل رایـج بـرای حفـظ غلظـت محلـی بـالای آنزیـم هـا و محافظـت از آنهـا در برابـر آسـیب هـای بیولوژیکـی از طریـق پروتئاز ها اسـت.

سمانه هادیان دکترای بیوفیزیک دانشگاه تهران گفت: تثبیـت هم زمـان چنـدآنزیمـی را می تـوان به طـور کلی به دو دسـته تثبیـت غیراختصاصی و تثبیـت جایگاه ویژه تقسـیم کـرد. از بیـن ایـن دو، تثبیـت غیراختصاصـی که بـه دلیـل سـهولت و سـرعت انجـام واکنش هـا بـه طـور گسـترده مـورد اسـتفاده قـرار می گیـرد را می تـوان از طریـق تثبیـت تصادفـی، تثبیـت متوالـی (کانژوگاسـیون غیراختصاصـی در یـک میکروکانـال) و تثبیـت موضعـی (کانژوگاسـیون غیراختصاصـی بـه برچسـب هایی دارای میـل ترکیبـی) انجام داد که هـر یک، مزایـا و معایب خود را دارنـد.

روش هـای کونژوگاسـیون جایگاه ویـژه، آنزیم ها را از طریـق هـدف قـرار دادن یک مـکان واکنش پذیر روی سـطح پروتئیـن، تثبیـت می کننـد کـه موجـب کنتـرل مـکان نسـبی هـر آنزیـم می شـود. بـا ایـن حـال، فعالیت کلی سیستم مستقیما تحت تاثیر فضای بین یا ترتیب آنزیم هـا در سیسـتم اسـت. در مقابـل، روش هـای تثبیـت آنزیمی بدون حامـل مزایای قابل توجهـی مانند سـادگی و اسـتحکام، پایـداری عملیاتی و فعالیـت کاتالیـزوری بـالا دارنـد. توده های آنزیمـی دارای اتصـالات عرضـی بـدون داربسـت، فرصتـی بـرای تثبیـت چندین آنزیم مختلف ارائه می دهند، اما چالش های بسـیاری مانند محدودیت های انتقال سوبسـترا های درشت مولکـول بـه درون تـوده آنزیمـی بایـد برطـرف شـوند.

مرکز راهبردی فناوری های همگرا با توجه به اهمیت گسترده این حوزه، از ایده­ های علمی و فناورانه فعالان این زمینه، حمایت به عمل می ­آورد.