Анионные пероксидазы и их применение в биоанализе
Оптимизирован периодатный метод синтеза иммуноконъюгата пероксидазы сои и антител против иммуноглобулина G мыши. На примере разработанной тест-системы для определения IgG мыши продемонстрирована перспективность использования анионной пероксидазы сои в ИФА с хемилюминесцентной детекцией как ферментного маркера. Сравнения конъюгатов используемых антител с пероксидазами сои и хрена показало, что… Читать ещё >
Содержание
- 1. ВВЕДЕНИЕ
- 2. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
- 2. 1. СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О СТРУКТУРЕ И СВОЙСТВАХ ПЕРОКСИДАЗ
- 2. 1. 1. Общая характеристика пероксидаз
- 2. 1. 2. Структура пероксидаз и механизм расщепления пероксида водорода
- 2. 1. 3. Механизм инактивации пероксидазы в ходе реакции
- 2. 1. 4. Реакция усиленной хемилюминесценции
- 2. 1. 5. Пероксидазы из различных растительных источников
- 2. 2. ПРИМЕНЕНИЕ ПЕРОКСИДАЗ В БИОСЕНСОРНЫХ КОНСТРУКЦИЯХ
- 2. 2. 1. Общие представления о ферментативных биосенсорах
- 2. 2. 2. Применение пероксидаз в биоэлектрокатализе
- 2. 2. 3. Биосенсоры для определения пероксида водорода
- 2. 2. 4. Биферментные биосенсоры
- 2. 3. ПРИМЕНЕНИЕ ПЕРОКСИДАЗ В ИМУНОФЕРМЕНТНОМ АНАЛИЗЕ
- 2. 3. 1. Иммунохимические методы анализа
- 2. 3. 2. Ферменты, используемые в ИФА в качестве меток
- 2. 1. СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О СТРУКТУРЕ И СВОЙСТВАХ ПЕРОКСИДАЗ
- 3. 1. Материалы исследований
- 3. 2. Методы исследований
- 3. 2. 1. Спектрофотометрические измерения
- 3. 2. 2. Окисление металлорганических комплексов рутения
- 3. 2. 3. Окисление пирокатехина
- 3. 2. 4. Анализ методом ВЭЖХ
- 3. 2. 5. Определение константы взаимодействия окисленной формы рутениевого комплекса [Ru (phpy)(bpy)2]PF6 с пирокатехином кс
- 3. 2. 6. Окисление люминола перексидом водорода в присутствии анионных пероксидаз
- 3. 2. 7. Приготовление электродов для определения пероксида водорода с прямым переносом электронов
- 3. 2. 8. рН-стабильность пероксидаз в растворе
- 3. 2. 9. Инактивация анионных пероксидаз в присутствии пероксида водорода
- 3. 2. 10. Приготовление электродов для определения пероксида водорода с прямым переносом электронов
- 3. 2. 11. Приготовление биферментных биосенсоров для определения этанола
- 3. 2. 12. Синтез коньюгатов пероксидазы с антителами кролика против IgG мыши
- 3. 2. 13. Очистка коньюгатов антител против IgG мыши и пероксидаз
- 3. 2. 14. Выбор оптимального разведения коньюгата меченных пероксидазой хрена антитител кролика к IgG мыши для проведения ИФА с хемилюминесцентной и спектрофотометрической детекцией
- 3. 2. 15. Колориметрическая детекция пероксидазной активности коньюгата меченных пероксидазой антител кролика к IgG мыши
- 3. 2. 16. Хемилюминесцентная детекция пероксидазной активности коньюгата меченных пероксидазой антител кролика к IgG мыши
- 4. 1. Выделение пероксидазы батата и ее молекулярные свойства
- 4. 2. Субстратная специфичность анионных пероксидаз
- 4. 2. 1. Субстратная специфичность анионных пероксидаз в отношении традиционно используемых субстратов
- 4. 2. 2. Изучение реакции окисления металлоорганических комплексов рутения в присутствии анионных пероксидаз и их медиаторных свойств
- 4. 2. 3. Изучение реакции окисления люминола в присутствии анионных пероксидаз
- 4. 3. Применение анионных пероксидаз при конструировании ферментативных биосенсоров
- 4. 3. 1. Биосенсоры для определения пероксида водорода на основе анионных пероксидаз
- 4. 3. 1. 1. Биосенсоры для определения пероксида водорода на основе анионных пероксидаз с прямым переносом электронов
- 4. 3. 1. 2. Биосенсоры для определения пероксида водорода на основе анионных пероксидаз с медиаторным переносом электронов
- 4. 3. 2. Биферменты биосенсоры на основе анионных пероксидаз и алкогольоксидазы
- 4. 3. 1. Биосенсоры для определения пероксида водорода на основе анионных пероксидаз
- 4. 4. Применение анионных пероксидаз в иммуноферментном анализе на примере пероксидазы сои
Анионные пероксидазы и их применение в биоанализе (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Разработка новых ферментативных систем, позволяющих усовершенствовать старые и предложить новые варианты анализа для целей здравоохранения и охраны окружающей среды является одним из важнейших и перспективных направлений современной биотехнологии, поскольку именно ферментативные методы обеспечивают высокочувствительное и селективное определение физиологически активных веществ. В этой связи поиск, получение и характеристика новых ферментов для аналитической биотехнологии является актуальной задачей.
Одним из наиболее широко применяемых в аналитических целях ферментов является пероксидаза (КФ 1.1.11.7). Этот биокатализатор — один из ключевых ферментов, контролирующих рост растений, их дифференциацию и развитие. In vitro этот фермент широко применяется в иммуноферментном анализе и при конструировании ферментных электродов.
Хотя пероксидазы обнаруживаются в тканях практически всех растений, в настоящее время основным источником коммерчески доступной пероксидазы являются корни хрена (Armoracia rusticana). В то же время появление пероксидаз с повышенной стабильностью и отличной субстратной специфичностью могло бы повысить качество фермент-содержащих наборов и стимулировать разработку новых аналитических методов и промышленных процессов. С этой целью в настоящее время проводятся исследования пероксидаз из новых источников. На Химическом факультете МГУ им. М. В. Ломоносова под руководством д.х.н. Сахарова И. Ю. была впервые выделена пероксидаза из листьев пальм [1], которая обладала уникальной термостабильностью и кислотостабильностью [2], а также обладала повышенной стабильностью в органических растворителях. Учитывая многообразие флоры, можно предположить, что анионные пероксидазы растений из новых источников имеют хорошие перспективы для их практического использования в биотехнологии.
Задачей настоящей диссертационной работы является:
• Разработка метода выделения и очистки пероксидазы из кожуры клубней батата;
• Сравнительное изучение субстратной специфичности анионных пероксидаз (батата, пальмы и сои): по отношению к традиционно используемым субстратам пероксидаз, металлоорганическим комплексам рутения, хемилюминесцентной реакции окисления люминола;
• Изучение свойств анионных пероксидаз в качестве компонентов биосенсоров: с прямым переносом электронов, с применением органическихс использованием медиаторов (комплекса осмия, модифицированных поливинилимидазолом) — в биферментной системе с использованием алкогольоксидазы;
• Изучение свойств анионных пероксидаз в качестве метки в имунноферментном анализе с хемилюминесцентной детекцией на примере пероксидазы сои.
2. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.
5. ВЫВОДЫ.
1. Используя кожуру клубней батата (Ipomoea batatas) была выделена до гомогенного состояния анионная пероксидаза. Очистка пероксидазы проводилась, включая следующие стадии: гомогенизация, экстракция пигментов с помощью 2-х-фазной системы, включающей полиэтиленгликоль и сульфат аммония, гидрофобную хроматография на Фенил-сефарозе и ионнообменную хроматографию на ДЭАЭ-тоеперле. Чистота препарата была подтверждена с помощью SDS-электрофореза в денатурирующих условиях и изоэлектрофокусированием.
2. Молекулярная масса и изоэлектрическая точка пероксидазы батата равны 37 000 Да и 3.5 соответственноудельная активность, измеренная в отношении гваякола, -4900 ед/мг белка. Электронный спектр пероксидазы батата совпадал с типичным спектром гем-содержащих пероксидаз растений. Показано, что субстратная специфичность пероксидазы батата, изученная в отношении феруловой кислоты, гваякола, о-фенилендиамина, о-дианизидина, 2,2'-азино-бис (3-этилбензотиазолин-6-сульфоната) аммония и пирокатехина, отлична от субстратной специфичности других пероксидаз растений.
3. Изучено влияние условий проведения реакции (рН и концентрации реагирующих соединений и буфера) окисления люминола пероксидом водорода, катализируемой пероксидазами пальмы, батата и сои, на интенсивность хемилюминесценции. Показано, что максимальная хемилюминесценция регистрируется при рН 8.3, 8.4 и 7.8 в случае использования пероксидазы пальмы, сои и батата соответственно. Продемонстрировано, что эффективность катализа исследованных анионных пероксидаз практически не зависит от наличия в реакционной среде «усилителей» (4-иодфенола и 4-гидроксикоричной кислоты). Предел чувствительности определения пероксидаз пальмы, сои и батата по реакции окисления люминола пероксидом водорода составил 1 пМ, 0.3 пМ и 0.01 пМ, соответственно. Особенностью анионных пероксидаз растений является стабильность производимого ими при окислении люминола хемилюминесцентного сигнала, что позволяет говорить о перспективности применения этих новых ферментов в аналитической практике.
4. Показано, что комплексы рутения (Н) с общей формулой [Run (C~N)(N~N)2]PF6, где C-N = 2-фенилпиридин или 2-(4'-толил)пиридин, a N-N = 2,2'-бипиридин, 1,10-фенантролин или 4,4'-диметил-2,2'-бипиридин, легко окисляются Н2О2 в присутствии пероксидаз пальмы, батата и хрена. Все ферменты окисляют изученные комплексы рутения с одинаковой эффективностью. Найдено, что синтезированные рутенивые комплексы являются прекрасными медиаторами в пероксидазном катализе «плохих» субстратов, что было показано на примере изучения реакции окисления пирокатехина.
5. Изучены пероксидазы пальмы, хрена и батата, как активные компоненты ферментных электродов с прямым и медиаторным переносом электронов. Показано, что биосенсоры для определения Н2О2 на основе пероксидазы пальмы обладали наиболее высокой чувствительностью, более широким рабочим диапазоном и повышенной операционной стабильностью и стабильностью при хранении. Исследования по рН-зависимости сигнала биосенсоров продемонстрировали, что электроды, модифицированные пероксидазой пальмы, сохраняют способность детектировать Н2О2 при кислых условиях (рН 3−4).
Найдено, что конструирование ферментных электродов с медиаторным переносом электронов приводит к значительному увеличению чувствительности и стабильности биосенсоров для всех изученных пероксидаз.
6. На основе пероксидазы пальмы/хрена и алкогольоксидазы конструированы двухслойные биферментные биосенсоры для определения этанола. При создании чувствительного слоя биосенсора ферменты разного типа включались в разные слои электропроводящих полимеров. Сравнение биферментных биосенсоров на основе пероксидазы пальмы показало преимущество перед пероксидазой хрена: более высокая чувствительность, более широкий линейный диапазон определяемых концентраций этанола, большая операционная стабильность. Полученные биосенсоры протестированы для контроля качества вина. Результаты биоэлектрохимического анализа для реальных образцов вина показали хорошую корреляцию с спектрофотометрическим и рефрактометрическим методами, используемыми в настоящее время в виноделии.
7. Оптимизирован периодатный метод синтеза иммуноконъюгата пероксидазы сои и антител против иммуноглобулина G мыши. На примере разработанной тест-системы для определения IgG мыши продемонстрирована перспективность использования анионной пероксидазы сои в ИФА с хемилюминесцентной детекцией как ферментного маркера. Сравнения конъюгатов используемых антител с пероксидазами сои и хрена показало, что в случае пероксидазы сои в условиях реального анализа затухание образующегося хемилюменесцентного сигнала протекало значительно медленней. Применение конъюгата с пероксидазой сои позволило повысить чувствительность и рабочий диапозон изучаемой тест-системы.
БЛАГОДАРНОСТЬ.
Автор благодарит ИНТ АС (контракт 00−751), ИНТ АС для молодых ученых (контракт 03−55−2428) и Федеральное агентство по науке и инновациям (государственный контракт 02.512.11.2009) за финансовую поддержку данной диссертационной работы.
Список литературы
- Sakharov, I.Yu., Vesga Blanco, M.K., Galaev, I .Yu., Sakharova, I.V., Pletjushkina, O.Yu. (2001) Peroxidase from leaves of royal palm tree Roystonea regia: purification and some properties. Plant Science, 161, 853−860.
- Welinder, K.G., Rasmussen, S.K., Penel, C., & Greppin, H., eds. (1993) Structure and Evolution of Peroxidases. In Plant Peroxidases Biochemistry and Physiology, 35−42.
- Finzel, B.C., Poulos, T.L. and Kraut, J. (1984) Crystal structure of yeast cytochrome с peroxidase refined at 1.7-A resolution. J Biol Chem, 259,13 027−36.
- Patterson, W.R. and Poulos, T.L. (1995) Crystal structure of recombinant pea cytosolic ascorbate peroxidase. Biochemistry, 34,4331 -41.
- Piontek, K., Glumoff, T. and Winterhalter, K. (1993) Low pH crystal structure of glycosylated lignin peroxidase from Phanerochaete chrysosporium at 2.5 A resolution. FEBS Lett, 315,119−24.
- Poulos, T.L., Edwards, S.L., Wariishi, H. and Gold, M.H. (1993) Crystallographic refinement of lignin peroxidase at 2 A. J Biol Chem, 268,4429−40.
- Sundaramoorthy, ML, Kishi, K., Gold, M.H. and Poulos, T.L. (1994) The crystal structure of manganese peroxidase from Phanerochaete chrysosporium at 2.06-A resolution. J Biol Chem, 269, 32 759−67.
- Petersen, J.F., Kadziola, A. and Larsen, S. (1994) Three-dimensional structure of a recombinant peroxidase from Coprinus cinereus at 2.6 A resolution. FEBS Lett, 339,291−6.
- Schuller, D.J., Ban, N., Huystee, R.B., McPherson, A. and Poulos, T.L. (1996) The crystal structure of peanut peroxidase. Structure, 4,311−21.
- Gajhede, M., Schuller, D.J., Henriksen, A., Smith, A.T. and Poulos, T.L. (1997) Crystal structure of horseradish peroxidase С at 2.15 A resolution. Nat Struct Biol, 4,1032−8.
- Henriksen, A., Welinder, K.G. and Gajhede, M. (1998) Structure of barley grain peroxidase refined at 1.9-A resolution. A plant peroxidase reversibly inactivated at neutral pH. J Biol Chem, 273,2241−8.
- Henriksen, A., Mirza, O., Indiani, C., Teilum, K., Smulevich, G., Welinder, K.G. and Gajhede, M. (2001) Structure of soybean seed coat peroxidase: a plant peroxidase with unusual stability and haem-apoprotein interactions. Protein Sci, 10,108−15.
- Mirza, O., Henriksen, A., Ostergaard, L., Welinder, K.G. and Gajhede, M. (2000) Arabidopsis thaliana peroxidase N: structure of a novel neutral peroxidase. Acta Crystallogr D Biol Crystallogr, 56 (Pt 3), 372−5.
- Bhattacharyya, D.K., Bandyopadhyay, U. and Banerjee, R.K. (1993) Chemical and kinetic evidence for an essential histidine residue in the electron transfer from aromatic donor to horseradish peroxidase compound I. J Biol Chem, 268,22 292−8.
- Newmyer, S.L., Sun, J., Loehr, T.M. and Ortiz de Montellano, P.R. (1996) Rescue of the horseradish peroxidase His-170-→Ala mutant activity by imidazole: importance of proximal ligand tethering. Biochemistry, 35, 12 788−95.
- Berglund, G. L, Carlsson, G.H., Smith, A.T., Szoke, H., Henriksen, A. and Hajdu, J. (2002) The catalytic pathway of horseradish peroxidase at high resolution. Nature, 417,463−8.
- Newmyer, S.L. and Ortiz de Montellano, P.R. (1995) Horseradish peroxidase His-42 -→ Ala, His-42 -→ Val, and Phe-41 -→ Ala mutants. Histidine catalysis and control of substrate access to the heme iron. J Biol Chem, 270,19 430−8.
- Newmyer, S.L. and de Montellano, P.R. (1996) Rescue of the catalytic activity of an H42A mutant of horseradish peroxidase by exogenous imidazoles. J Biol Chem, 271,148 916.
- Savenkova, M.I., Newmyer, S.L. and Montellano, P.R. (1996) Rescue of His-42 -→ Ala horseradish peroxidase by a Phe-41 —> His mutation. Engineering of a surrogate catalytic histidine. J Biol Chem, 271,24 598−603.
- Tanaka, M., Ishimori, K., Mukai, M., Kitagawa, T. and MorishimaJ. (1997) Catalytic activities and structural properties of horseradish peroxidase distal His42 -→ Glu or Gin mutant. Biochemistry, 36,9889−98.
- Tanaka, M., Nagano, S., Ishimori, K. and MorishimaJ. (1997) Hydrogen bond network in the distal site of peroxidases: spectroscopic properties of Asn70 -→ Asp horseradish peroxidase mutant. Biochemistry, 36,9791−8.
- Nagano, S., Tanaka, M., Watanabe, Y. and MorishimaJ. (1995) Putative hydrogen bond network in the heme distal site of horseradish peroxidase. Biochem Biophys Res Commun, 207,417−23.
- Nagano, S., Tanaka, M., Ishimori, K., Watanabe, Y. and MorishimaJ. (1996) Catalytic roles of the distal site asparagine-histidine couple in peroxidases. Biochemistry, 35,14 251−8.
- Rodriguez-Lopez, J.N., Smith, A.T. and Thorneley, R.N. (1996) Role of arginine 38 in horseradish peroxidase. A critical residue for substrate binding and catalysis. J Biol Chem, 271,4023−30.
- Rodriguez-Lopez, J.N., Smith, A.T. and Thorneley, R.N. (1997) Effect of distal cavity mutations on the binding and activation of oxygen by ferrous horseradish peroxidase. J Biol Chem, 272,389−95.
- Henriksen, A., Smith, A.T. and Gajhede, M. (1999) The structures of the horseradish peroxidase C-ferulic acid complex and the ternary complex with cyanide suggest how peroxidases oxidize small phenolic substrates. J Biol Chem, 274,35 005−11.
- Frew, J.E., Jones, P.L., (1984) Structure and Functional Properties of Peroxidases and Catalases. Advances in Inorganic and Bioinorganic Mechanisms, 3,175−212.
- Arnao, M.B., Acosta, M., Del Rio, J.A., Garcia-Canovas, F. (1990) Inactivation of Peroxidase by Hydrogen Peroxide and its Protection by a Reductant Agent. Biochim.Biophys.Acta,. 1038, 85−8
- Arnao, M.B., Acosta, M., Del Rio, J.A., Varon, R., Garcia-Canovas, F. (1990) A kinetic study on the suicide inactivation of peroxidase by peroxide. Biochim.Biophys.Acta,. 1041, 43−47.
- Acosta M., Arnao M.B., Del Rio J.A., Garcia-Canovas F. (1989) Kinetic Characterisation of the Inactivation Process of Two Peroxidase Isozymes on the Oxidation of Indolyl-3-acetic Acid. Biochim.Biophys.Acta, 996, 7−12.
- Arnao, M.В., Sanchez-Bravo, J., Acosta, M. (1993) Indole-3-Methanol as a Substrate of Horseradish Peroxidase, in Plant Peroxidases Biochemistry and Physiology, K.G. Welinder, et al., Editors., University of Geneva: Geneva., 181−184.
- Ator, M.A., David, S.K., De Montellano, P.R.O. (1987) Structure and Catalytic Mechanism of Horseradish Peroxidase. Regiospecific meso alkylation of the prosthetic heme group by alkylhydrazines. J.Biol.Chem.,. 262, 14 954−14 960.
- Ator, M.A., De Montellano, P.R.O., Protein control of Prostetic Heme Reactivity. Reaction of substrates. J.Biol.Chem., 1987.262, 1542−1551.
- Cormier, M. J.- Prichard, P. M. (1968) An Investigation of the Mechanism of the Luminescent Peroxidation of Luminol by Stopped Flow Techniques. J. Biol. Chem. 243, 4706−4714.
- Whitehead, T.P.- Thorpe, G.H.G.- Carter, T.J.N.- Groucutt, C.- Kricka, L.J. (1983) Enhanced Luminescence Procedure for Sensitive Determination of Peroxidase-Labelled Conjugates in Immunoassays. Nature, 305,158−159.
- Thorpe, G. H. G.- Williams, L. A.- Kricka, L. J.- Whitehead, T. P.- Evans, H.- Stanworth, D. R. (1985)A Rapid Luminescently Monitored Enzyme Immunoassay for IgE. J. Immunol. Method., 79, 57−63.
- Kricka, L. J.- Stott, R. A. W.- Thorpe, G. H.(1988) Enhanced Chemiluminescence Enzyme Immunoassays. In Complementary Immunoassays- W.P. Collins, Ed.- Chichester, Willey., 3(2), 1−5.
- Thorpe, G. H. G.- Kricka, L. J. (1986) Enhanced Chemiluminescent Assays for Horseradish Peroxidase: Characteristics and Applications. In Bioluminescence and Chemiluminescence, New Perspectives- J. Scholmerich et all, Ed.- Chichester, Willey- 199 208.
- Ohnishi, Т.- Jamasaki, I.- Jyanagi, Т.- Nakamura, Т. (1969) EPR Investigation of Cooxidation of Two Peroxidase Substrates. Biochim. Biophys. Acta, 172(3), 357−359.
- Piette, L. H.- Jamasaki, I. (1963) The Rapid Oxidation of Ascorbic Acid by HRP-Containing System. Biochim. Biophys. Acta, 77(1), 47−64.
- Лебедева, О. В.- Угарова, Н. Н.- Березин, И. В.(1981) Совместное Окисление Ферроцианида Калия и О-Дианизидина Перекисью Водорода, Катализируемое Пероксидазой Хрена. Субстрат-Субстратная Активация. Биохимия, 46(7), 1202−1209.
- Merenyi, G.- Lind, J.- Eriksen, Т. E. (1984) The Equilibrium Reaction of the Luminol Radical With Oxigen and the One-Electron-Reduction Potential of 5-AminophtaIazine-l, 4-Dione. J. Phys. Chem., 88(11), 2320−2323.
- Hodson, M.- Jones, P. L. (1989) Enhanced Chemiluminescence in the Peroxidase-Luminol-H202 System: Anomalous Reactivity of Enhancer Phenols With Enzyme Intermediates. J. Biolumines. Chemilumines., 3(1), 21−25.
- Кулис, Ю. Ю.- Казлаускайте, Ю. Д.- Виджюнайте, А.- Разумас, В. Й. (1991) Биохимия, 56, 78−84.
- Merenyi, G.- Lind, J.- Shen, X.- Eriksen, Т. E. (1990) Oxidation Potential of Luminol. Is the Autoxidation of Singlet Organic Molecules an Oute-Sphere Electron Transfer J. Phys. Chem., 94, 748−758.
- Jansen, E. H. J. M.- Van der Berg, R. H. (1991) High-Performance Liquid Chromatographic Investigation of Product Formation in the Horseradish Peroxidase-Enhanced Chemiluminescence of Luminol With Different Enhancers. J. Chromatogr., 566, pp: 461−469.
- Diaz.A.N.- Sanchez, F. G.- Garcia, J. A. G. (1995) Enhancement and Inhibition of Luminol Chemiluminescence by Phenolic Acids. J. Biolumines. Chemilumines., 10(3), 175 184.
- Easton, P.- Simmonds, A. C.- Rakishev, A.- Egorov, A. M.- Candeias, L. P. (1996) Quantitative Model of the Enhancement of Peroxidase-Induced Luminol Luminescence. J. Am. Chem. Soc" 118(28), 6619−6624.
- Kauffmann, C., Petersen, B.R., and Bjerrum, M.J. (1999) Enzymatic removal of phenols from aqueous solutions by Coprinus cinereus peroxidase and hydrogen peroxide J. Biotechnol., 73, 71−74
- Ferrari, R.P., Laurenti, E., and Trotta, F. (1999) Oxidative 4-dechlorination of 2,4,6-trichlorophenol catalyzed by horseradish peroxidase. J. Biol. Inorg. Chem., 4,232−237
- Adam, W., Lazarus, M., Saha-Moller, C.R., Weichold, 0., Hoch, U., Haring, D., and Schreier, P. (1999) Biotransformations with peroxidases. Biochem. Engineering Biotechnology (Scheper, Th., ed.), Springer-Verlag, Berlin Heidelberg, 63, 74−108
- Kim, S.J., and Shoda, M. (1999) Purification and characterization of a novel peroxidase from Geotrichum candidum Dec 1 involved in decolorization of dyes. Appl. Environ. Microbiol., 65, 1029−1035
- Thongsook, Т., Bamet, D.M. (2005) Purification and patial charcterization of Broccoli peroxidases. J. Agric. Food Chem., 53, 3206−3214.
- Roberts E- Kutchan T- Kolattukudy P.E. (1988) Potato Peroxidase. Plant Mol Biol, 11, 15−31.
- Pomar, F., Angeles Bernal, M., Diaz, J., Merino, F. (1997) Purification, characterization an kinetic properties of pepper fruit acidic peroxidase. Phytochemistry, 46 (8), 1313−1317.
- Duarte-Vazquez, M.A., Whitaker, J.R., Rojo-Dominguez, A., Garcia-Almendarez, B.E., Regalado, C. (2003) Isolation and thermal characterization of an acidic isoperoxidase from turnip roots. J. Agric. Food Chem., 51, 5096−5102.
- Schmitz, N., Giles, K.A., van Huystee, R.B. (1989) Characterization of anionic soybean (Glycine max) seed coat peroxidase. Can. J. Bot. 75, 1336−1341.
- Brooks, J. L. (1986) Oxidase reactions of tomato anionic peroxidase. Plant Physiol., 80, 130−133.
- Mazza, G.- Welinder, K. G.(1980) Covalent Structure of Turnip Peroxidase 7. Cyanogen Bromide Fragments, Complete Structure and Comparison to Horseradish Peroxidase C. Eur. J. Biochem., 108(2), 481−489.
- Clemente, E. (1998) Purification and thermostability of isoperoxidase from oranges. Phytochemistry, 49,29−41.
- McLellan, К. M.- Robinson, D. S. (1987) Purification and heat stability of Brussels sprout peroxidase isoenzymes. Food Chem., 23, 305−319.
- Lagrimini L.M.- Burkhart W- Moyer M.- Rothstein S (1987) Tabac Peroxidase. Proc Natl Acad Sci USA, 84, 7542−7546.
- Abeles, F. В.- Dunn, L. J.- Morgens, P.- Callahan, A.- Dinterman, R. E.- Schmidt, J. (1988) Cucumber Peroxidase. Plant Physiol, 87, 609−615.
- Anthon, G. E.- Barrett, D. M. (2002) Kinetic parameters for the thermal inactivation of quality-related enzymes in carrots and potatoes. J. Agric. Food Chem., 50,4119−4125.
- Shinmen Y.- Asami S.- Amashi Т.- Shimizu S.- Yamada H.(1986) Novell Peroxidase From Arthromyces Ramosus. Agric. Biol. Chem., 241(4), 247−249.
- Da Silva, E.- Lourenco, E. J.- Neves, V. A. (1990) Soluble and bound peroxidases from papaya fruit. Phytochemistry, 29, 1051.
- Мухамеджанов Б.Г. (1983) Новые Источники Пероксидаз. Изв. АН КазСС, Сер. Биол., 48(4), 14−17.
- Halpin, В.- Pressey, R.- Jen, J.- Mondy, N. (1989) Purification and characterization of peroxidase isoenzymes from green peas (Pisum sativum). J. Food Sci., 54,644.
- Triplett, B. A.- Mellon, J. E. (1992) Purification and characterization of anionic peroxidases from cotton (Gossypium hirsutum). Plant Sci., 81,147−154.
- Civello, P. M.- Martinez, G. A.- Chaves, A. R.- Anon, M. C. (1995) Peroxidase from strawberry fruit (Fragaria ananassa-Duch)-partial-purification and determination of some properties. J. Agric. Food Chem., 43,2596−2601.
- Nair, A. R.- Showalter, A. M. (1996) Purification and characterization of a wound-inducible cell wall cationic peroxidase from carrot roots. Biochem. Biophys. Res. Commun., 226,254.
- Van Huystee, R. В.- Ни, C.- Sesto, P. A. (1990) Comparisons Between Cationic and Anionic Peanut Peroxidase As Glycoproteins. In Isozymes: Structure, Function, and Use in Biology and Medicine- Wiley-Liss: 1- 315−325.
- Buffard, D.- Breda, C.- Van Huystee, R. В.- Asemota, O.- Pierre, M.- Ha, D. B. D.- Esnault, R. (1990) Molecular Cloning of Complementary DNAs Encoding Two Cationic Peroxidases From Cultivated Peanut Cells. Proc. Nat. Acad. Sci. USA, 87,8874−8878.
- Kristensen, В. K.- Bloch, H.- Rasmussen, S. K. (1999) Barley coleoptile peroxidases. Purification, molecular cloning, and induction by pathogens. Plant Physiol., 120, 501−518.
- Ito, H.- Hiraoka, N.- Ohbayashi, A.- Ohashi, Y. (1991) Purification and characterization of rice peroxidases. Agric. Biol. Chem., 55,2445−2454.
- Fujiyama, K.- Takemura, H.- Shinmyo, A.- Okada, H.- Takano, M. (1990) Genomic DNA Structure of Two New Horseradish-Peroxidase-Encoding Genes. Gene, 89(2), 163−169.
- Fujiyama, K.- Takemura, H.- Shinmyo, A.- Okada, H.- Takano, M. (1990) Genomic DNA Structure of Two New Horseradish-Peroxidase-Encoding Genes. Gene, 89(2), 163−169.
- Газарян И.Г., Решетникова И. А., Досеева И. И., Беккер E.G. (1995) Биохимия, 60, 767−772.
- Сахаров, И.Ю. (2004) Пероксидазы пальм (обзор). Биохимия, 67, 1013−1020
- Liu, W., Cholli, A.L., Nagarajan, R., Kumar, J., Tripathy, S., Bruno, F.F., and Samuelson, L. (1999) Enzymatically synthesized conducting polyaniline. J. Am. Chem. Soc., 121,71−78.
- Березин И.И., Угарова Н. Н., Кершенгольц Б. М., Бровко Л. Ю. (1975) Влияние простетической группы пероксидазы хрена на стабильность фермента. Биохимия, 40, 297−300.
- Pina, D.G., Shnyrova, A.V., Gavilanes, F., Rodriguez, A., Leal, F., Roig, M.G., Sakharov, I.Yu., Zhadan, G.G., Villar, E., and Shnyrov, V.L. (2001) Thermally induced conformational changes in horseradish peroxidase. Eur. J. Biochem., 268,120−126.
- Sakharov, I.Yu., and Sakharova, I.V. (2002) Extremely high stability of african oil palm tree peroxidase Biochim.Biophys.Acta, 1598,115−121.
- McEldoon, J.P., and Dordick, J.S. (1996) Unusual thermal stability of soybean peroxidase. Biotechnol. Prog., 12, 555−558.
- Clark, L.C., Lyons, C. (1962) Electrode systems for continuous monitoring in cardiovascular surgery. Ann. NY Acad. Sci., 102, 29−45.
- Guilbault, G.G., Lubrano, G.J. An enzyme electrode for amperometric determination of glucose. Anal. Chim. Acta, 64 (3), 439−455 (1973).
- Тернер, Э., Карубе, И., Уилсон, Дж. (1992) Биосенсоры: основы и приложения. «Мир», М., 614.
- Schmidt, H.-L., Schuhmann, W. (1996) Reagentless oxidoreductase sensors. // Biosens. Bioelectron. 11 (½), 127−135.
- Mauk, A.G., Scott, R.A., Gray, H.B. (1980) Distances of electron transfer to and from matalloprotein redox sites in reaction with inorganic complexes. J. Am. Chem. Soc., 102 (13), 4360−4363.
- Григоров, JI.H., Чернавский, Д.С. (1972) Квантово-механистическая модель переноса электрона от цитохрома к хлорофилу в фотосинтезе. Биофизика, 17 (2), 195 202.
- Кулис, Ю.Ю., Разумас, В.И. (1983) Биокатализ в электрохимии органических соединений. «Москлас», Вильнюс, 168 .
- Eddowes, М. J.- Hill, Н.А.О. (1977) Novel metod for investigation of electrochemistry of metalloproteins cytochrom-C. J. Chem. Soc. Chem. Commun., 21,771.
- Yeh, P.- Kuwana, T. (1977) Reversible electrode-reaction of cytochrome-C. Chem. Lett., 10,1145.
- Yaroplov, A.I.- Malovik, V.- Varfolomeev, S.D.- Berezin, I.V.- Dokl. Akad. Nauk. SSSR 1979,249,1399.
- Larsson, Т.- Elmgren, M.- Lindquist, S.E.- Tessema, M.-Gorton, L.- Henriksson, G. (1996) Electron transfer between cellobiose dehydrogenase and graphite electrodes. Anal. Chim. Acta, 331,207.
- Schumacher, J.T., Hecht, H-J., Dengler, U., Reichelt, J., Bilitewski, U. (2001) Direct electron transfer observed for peroxidase to screen-printed graphite electrodes. Electroanalysis, 13,779−785.
- Gorton, L., Lindgren, A., Larsson, Т., Munteanu, F.D., Ruzgas, Т., Gazaryan, I. (1999) Direct electron transfer between heme-containing enzymes and electrodes as basis for third generation biosensors. Anal. Chim. Acta, 400, 91−108.
- Gaspar, S., Popescu, I.C., Gazaryan, I.G., Bautista Ardila, G., Sakharov, I.Yu., Mattiasson В., Csoregi E. (2000). Biosensors based on novel plant peroxidases: a comparative study. Electrochem. Acta, 46,255−264.
- Ferapontova, E., Puganova, E., (2002) Effect of pH on direct electron transfer between graphite and horseradish peroxidase. J. Electroanal. Chem. 518,20−26
- Ruzgas, Т.- Csoregi, E.- Emneus, J.- Gorton, L.- Marko-Varga, G. (1996) Peroxidase-modified electrodes: Fundamentals and application. Anal. Chim. Acta, 330, 123−130.
- Renato, S. F., Christiana, A. P., Lucilene, D. M. and Lauro, Т. K. (2003) Direct Electron Transfer: An Approach for Electrochemical Biosensors with Higher Selectivity and SensitivityJ. Braz. Chem. Soc., 14(2), 230−243.
- Kok, G.L., Darnall, K.R., Winer, A.M., Pitts, J.N. and Gay, B.W. (1978) Chemiluminescence method of the determination of hydrogen peroxide in the ambient atmosphere. Environ. Sci. Technol., 12,1077.
- Jolliet, P., Polla, В., Donath, A., Slosman, D.(1994) Early hydrogen peroxide-induced pulmonary endothelial cell dysfunction: detection and prevention. Critical Care Medicine, 22, 157−162.
- Tatsuma, Т., Gondaira, M. and Watanabe, T. (1992) Peroxidase-Incorporated Polypyrrole Membrane Electrode. Anal. Chem., 64, 1183−1187.
- Price, D., Mantoura, R.F.C., Worsfold, P.J. (1998) Shipboard determination of hydrogen peroxide in the western Mediterranean sea using flow injection with chemiluminescence detection. Anal. Chim. Acta, 371,05−215.
- Navas, M.J., (1999) Air analysis: determination of hydrogen peroxide by chemiluminescence. Atmospheric Environment, 33,2279−2283.
- Tanner, P.A., Wong, A.Y.S. (1998) Spectrophotometric determination of hydrogen peroxide in rainwater. Anal. Chim. Acta, 370,279−287.
- Sakuragawa, A., Taniai, Т., Okutani, T. (1998) Fluorimetric determination of hydrogen peroxide with an immobilized enzyme prepared by coupling horseradish peroxidase to chitosan beads. Anal. Chim. Acta, 374,191−200.
- Karyakin, A.A., Karyakina, E.E.(1999) Prussian blue-based «artificial peroxidase» as a transducer for hydrogen peroxide detection. Application to biosensors. Sensors and Actuators B, 57,268−273.
- Gorton, L. (1995) Carbon paste electrodes modified with enzymes, tissues, and cells. Electroanalysis 7,23−45.
- Roda, A., Girotti, S., Ghini, S., Carrea, G. (1989) Coupled reactions for the determination of analytes and enzymes based on the use of luminescence. J. Biolum. and Chemilum 4 (1), 423−435.
- Girotti, S., Roda, A., Angellotti, M.A., Ghini, S., Carrea, G., Bovara, R., Piazzi, S., Merighi, R. (1988) Bioluminescence flow system for determination of branched chain L-amino acids in serum and urine. Anal. Chim. Acta, 205,229−237.
- Blum, L.J., Gautier, S.M., Coulet, P.R. (1989) Design of luminescence photobiosensors. J. Biolum. and chemilum., 4 (1), 543−550 .
- Olsson, B. (1985) A flow-injection system using immobilized peroxidase and chromogenic reagents for possible determination of hydrogen peroxide. Microchim. Acta., 2 (3−4), 211−221 .
- Diaz, A.N., Peinado, M.C.R., Minguez, M.C.T. (1998) Sol-gel horseradish peroxidase biosensor for hydrogen peroxide detection by chemiluminescence. Anal. Chim. Acta, 363, 221−227.
- Xiao, Y., Ju, H.X., Chen, H.Y. (1999) Hydrogen peroxide sensor based on horseradish peroxidase-labeled Au colloids immobilized on gold electrode surface by cysteamine monolayer. Anal. Chem, 391, 73−82 .
- Wellinberger, U., Wang, J., Ozsoz, M., Gonzalez-Romero, E., Scheller, F. (1991) Bulk modifme enzyme electrodes for reagentless detection of peroxides. Bioel. Bioeng, 26,287 295.
- Lotzbeyer, Т., Schuhmann, W., Schmidt, H-L. (1995) Direct electrocatalytical H202 reduction with hemin covalently immobilized at monolayer-modified gold electrode.
- J. Electroanal. Chem, 395, 341−344 .
- Woodward, J. R., Gibson, T. D., Parker, S. (1993) Interactions of proteins and stabilizers in biosensor systems. Proc. Symp. Chem. Sensors, Honolulu, Hawaii, May 16−21.
- Dock, E., Lindgren, A., Ruzgas, Т., Gorton, L. (2001) Effect of interfering substances on current response of recombinant peroxidase and glucose oxidase-recombinant peroxidase modified graphite electrodes. Analyst, 126(11), 1929−1938.
- Lundin, A., Hasenson, M., Persson, J., Pousette, A. (1986) Estimation of biomass in growing cell lines by adenosine triphosphate assay. Anal. Biochem. 133, 27−42.
- Swerdlov, P., Finley, F., Varshavstry, A. (1986) Enhancement of immunoblot sensitivity by heating of hydrated filters. Anal. Biochem. 156, 147−153.
- Freire, R.S., Pessoa, C.A., Mello, L.D., Kubota, L.T. (2003) Direct Electron Transfer: An Approach for Electrochemical Biosensors with Higher Selectivity and Sensitivity. J. Braz. Chem. Soc., 14(2), 230−243.
- Tijssen, P. (1985) Practice and Theory of Enzyme Immunoassay, Elsevier, Amsterdam.
- Nakane, P.K.- Kawaoi, A. (1974) Peroxidase-labeled antibody: a new method of conjugation. J.Histochem.Cytochem., 22, 1084−1091.
- Miles L., Hales C. (1968) Labelled antibodies and immunological assay systems. Nature, 219,186−189.142. van Weemen, B. K, Schuurs, A. (1971) Immunoassay using antigen-enzyme conjugates. FEBS Lett, 15, 232−236.
- Engvall, E, Perlmann, P. (1971) Enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). Quantitative assay of immunoglobulin G. Immunochemistry- 8, 871−874.
- Hammock, B.D. and Mumma, R.O. (1980) Potential of immunochemical technology for pesticide analysis. In: Pesticide Analytical Methodology, (Harvey, J., Jr. and G. Zweig, eds.), 10, 321−352
- Sibanda, L, De Saeger, S. & Van Pethegem, C. (2000) Detection of T-2 toxin in different cereals by flow-through enzyme immunoassay with a simultaneous internal reference. J. Agric. Food Chem., 48, 5864−5867.
- Habermuler K, Ramanavicius A, Laurinavicius V, Schuhmann W (2000) An Oxygeninsensitive Reagentless Glucose Biosensor Based on Osmium-Complex modified Polypyrrole. Electroanalysis, 12,1383.
- Ngounou, B, Ruhlig, D, Neugebauer, S, Ryabova, V, Hartwich, G, Schuhmann, W Osmiumcomplexmodified cathodic and anodic electrodeposition paints as a basis for the development of reagentless glucose biosensors. Submitted for publication.
- Gonchar, M, Maidan, M, Korpan, Y, Sibirny, V, Kotylak, Z, Sibirny, A (2002) Metabolically engineered methylotrophic yeast cells and enzymes as sensor biorecognition elements. FEMS Yeast Research, 2,307.
- Kulmacz, R.J. (1986) Prostaglandin H synthase and hydroperoxides: peroxidase reaction and inactivation kinetics, Arch. Biochem. Biophys. 249,273−285.
- Ryabov, A.D., and Goral, V.N. (1997) Steady-state kinetics, micellar effects, and the mechanism of peroxidase-catalyzed oxidation of n-alkylferrocenes by hydrogen peroxide. J.Biol.Inorgan.Chem., 2, 182−190.
- Sakharov, I.Y., Bautista Ardila, G., Sakharova, I.V., Rojas, A., Pletjuschkina, O.Y. (1999) Peroxidase of tropical plants, Rev. Col. Qui’mica, 28, 97−106.
- Henriksen, A., Mirza, O., Indiani, C., Teilum, K., Smulevich, G., Welinder K.G. and Gajhede, M., (2001) Structure of soybean seed coat peroxidase: A plant peroxidase with unusual stability and haem-apoprotein interactions. Protein Sci., 10,108−115