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J-GLOBAL ID：201602292034529724   整理番号：16A0662091

マイクロチャネルに閉じ込められたβ-ガラクトーシダーゼ/グルコースオキシダーゼのカスケード反応の速度への対流と拡散の寄与

Contribution of convection and diffusion to the cascade reaction kinetics of β-galactosidase/glucose oxidase confined in a microchannel

著者 (5件)： Wu Zeng-Qiang (State Key Laboratory of Analytical Chemistry for Life Science and Collaborative Innovation Center of Chemistry for Life Sciences, School of Chemistry and Chemical Engineering, Nanjing University, Nanjing, 210093, China. [e-mail]) ,  Li Zhong-Qiu ,  Li Jin-Yi ,  Gu Jing ,  Xia Xing-Hua
資料名： Physical Chemistry Chemical Physics  (Physical Chemistry Chemical Physics)
巻： 18  号： 21  ページ： 14460-14465  発行年： 2016年06月07日 
JST資料番号： A0271C  ISSN： 1463-9076  CODEN： PPCPFQ  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 酵素の空間位置と物質移動は酵素のカスケード反応の機能と効率に致命的に作用する。酵素のカスケード反応の物質移動律速を完全に明らかにするため,マイクロ流体チャネルに封じた8-ガラクトシダーゼ(β-Gal)/グルコースオキシダーゼ(GOx)のカスケード反応への対流と拡散による輸送の寄与度を検討した。β-GalとGOxはポリジメチルシロキサン(PDMS)のマイクロチャネル内に制御可能な50から100μmの距離をおいてパターニングした金の膜二枚にそれぞれ集合させた。実験の結果二つの酵素の距離を短縮したり,流速を上げたりすると反応収率が増すことを実証した。シミュレーション結果とともに酵素カスケード反応の各反応の速度を抽出し,β-Galの酵素反応速度はGOxの速度より非常に速く,従ってβ-Galの触媒反応が拡散律速であるが,GOx酵素反応は反応速度律速であることを見つけた。酵素の間の距離を短縮すると中間体グルコースのGOxへの輸送距離が短縮し,単位時間内にGOxに到達するグルコースの量が増すはずで,この結果酵素カスケード反応の収率がギャップ距離の減少によって高くなるであろう。この現象は代謝系でのクエン酸(TCA)サイクルの中間体プールに似ている。この研究は生体系の代謝/細胞情報伝達過程や能動輸送の解明を促進し,高性能なバイオセンサやバイオ燃料電池システムの設計に役立つ。Copyright 2016 Royal Society of Chemistry All Rights reserved. Translated from English into Japanese by JST

シソーラス用語： *酵素反応 ,  *逐次反応 ,  *物質移動 ,  律速 ,  拡散律速 ,  *β-ガラクトシダーゼ ,  *グルコースオキシダーゼ ,  マイクロチャネル ,  対流 ,  拡散 ,  *依存性 ,  *速度依存性 ,  反応速度 ,  反応中間体 ,  能動輸送 ,  代謝 ,  細胞情報伝達
準シソーラス用語： *カスケード反応 ,  律速過程 ,  マイクロ流体チャネル ,  *距離依存性 ,  *流速依存性

分類 (2件)： 酵素一般  (EB09010D) ,  不均一系触媒反応  (CB06100E)

タイトルに関連する用語 (5件)： マイクロチャネル ,  グルコースオキシダーゼ ,  カスケード反応 ,  対流 ,  拡散