ИСТИНА

Исследование и поиск наиболее эффективных электроноакцепторов (ЭА) для ФАД-зависимых дегидрогеназ представляет несомненный интерес. Так, в большинстве коммерческих глюкометров электроноакцептор (чаще всего феррицианид) возвращает ФАД в исходное состояние, что генерирует отклик в виде электрического сигнала. Перспективно применение окислительно-восстановительных полимеров (например, на основе нафтохинона) в качестве ЭА для ФАД-зависимых дегидрогеназ в биотопливных элементах. Одним из представителей данного класса является модельный фермент L-галактон-1,4-лактон дегидрогеназа из Arabidopsis Thaliana (AtGALDH). Настоящая работа посвящена поиску и характеризации ЭА для L-галактон-1,4-лактон дегидрогеназы AtGALDH для выявления деталей механизма функционирования фермента, а также исследованию возможности применения данных ЭА для разработки метода определения активности AtGALDH в водном растворе и в мицеллярных системах, которые используются для исследования и сравнения мембранотропных свойств ферментов (дегидрогеназ) из различных источников. В работе был охарактеризован ряд ЭА для AtGALDH в водной среде (25 мМ фосфатный буфер рН 8,9) и в системе обращённых мицелл АОТ (0,1 М раствор ди-(2-этил)-гексилового эфира сульфоянтарной кислоты в н-октане в широком интервале степеней гидратации) методом спектрофотометрии. Показано, что природный ЭА цитохром С, несмотря на максимальную разность молярных коэффициентов поглощения в окисленной и восстановленной форме 21000 М-1см-1 (λ = 550 нм), не может быть использован в системе обращённых мицелл (в отличие от водной среды), поскольку взаимодействует с мицеллярной матрицей, теряя кофактор, и утрачивает электроноакцепторные свойства. Для оптимизации условий определения активности фермента в системе обращенных мицелл в работе исследованы искусственные ЭА, используемые при определении ферментативной активности ряда дегидрогеназ, такие как 1,4-бензохинон (BQ) и феназинметосульфат (PMS) отдельно и в сочетании с индикатором дихлорфенолиндофенолом (DCPIP). Также был изучен ранее неописанный в литературе ЭА тетраметилфенилендиаммоний (TMDP). Таким образом, нами был подобран ЭА феназинметосульфат, который в сочетании с DCPIP позволяет определять каталитические характеристики AtGALDH в водной и мицеллярной средах. Литература 1. Kudryashova E.V., Leferink N.G., Slot I.G., van Berkel W.J. Galactonolactone oxidoreductase from Trypanosoma cruzi employs a FAD cofactor for the synthesis of vitamin C // Biochim Biophys Acta. 2011 Vol. 1814, № 5. P. 545–552. 2. Leferink N.G.H., Heuts D.P., Fraaije M.W., van Berkel W.J.H.. The growing VAO flavoprotein family // Arch. Biochem. Biophys., 2008, V. 474. P. 292–301. 3. Loew N., Tsugawa W., Nagae D., Kojima K., Sode K. Mediator preference of two didifferent FAD-dependent glucose dehydrogenases employed in disposable enzyme glucose sensors // Sensors. 2017. Vol. 17, №11. P. 2636. 4. Milton R.D., Hickey D.P., Abdellaoui S., Lim K., Wu F., Tan B., Minteer S.D. Rational design of quinones for high power density biofuel cells // Chem Sci. 2015. Vol. 6, № 8. P. 4867–4875.