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J-GLOBAL ID：202002225495813314   整理番号：20A1579825

高分子電解質多層膜は物理的に捕捉された酵素の乾式貯蔵とpH安定性を増強する【JST・京大機械翻訳】

Polyelectrolyte Multilayers Enhance the Dry Storage and pH Stability of Physically Entrapped Enzymes

著者 (4件)： Kienle Daniel F. (Department of Chemical and Biological Engineering, University of Colorado, Colorado, United States) ,  Chaparro Sosa Andres F. (Department of Chemical and Biological Engineering, University of Colorado, Colorado, United States) ,  Kaar Joel L. (Department of Chemical and Biological Engineering, University of Colorado, Colorado, United States) ,  Schwartz Daniel K. (Department of Chemical and Biological Engineering, University of Colorado, Colorado, United States)
資料名： ACS Applied Materials & Interfaces  (ACS Applied Materials & Interfaces)
巻： 12  号： 20  ページ： 22640-22649  発行年： 2020年 
JST資料番号： W2329A  ISSN： 1944-8244  CODEN： AAMICK  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 高分子電解質多層(PEMs)は,それらのユニークなイオン環境により酵素を固定化するための魅力的な材料であり,それは変性を防ぐことができる。ここでは,多孔性シリカ粒子上に酵素とポリカチオン(PC)の交互層を堆積することにより,PEMに負に荷電したニトロレダクターゼ(NfsB)を埋め込むと,乾燥貯蔵とpH上昇に対する安定性が著しく増強されることを示した。PC強度(すなわち,pK_a)と膜の表面電荷を変えて,内部と表面化学が捕捉されたNfsBのpH安定性に及ぼす影響を調べた。全ての膜は,溶液中のNfsBと同程度に,高いpH(>6)で強化された活性保持と,還元pH(<6)での不活性化を示し,固定化の一次安定化効果は,NfsBとPCの間のイオン相互作用によって達成され,NfsBの表面電荷の変化を通しては,ないことを示した。さらに,4°Cで1か月間貯蔵されたフィルムは完全な活性を保持したが,室温で貯蔵されたフィルムは30%の活性を失った。50°Cでは,NfsB融解温度以上で,40%の活性が乾燥貯蔵の1か月後に保持された。著者らの結果は,内部膜特性が表面電荷よりも著しく重要であり,それは活性にわずかな影響を有することを示した。特に,弱いPC,ポリ-(L-リジン)による固定化は,強いPC,ポリ-(ジアリル-ジメチル-アンモニウムクロリドによる固定化と比較して,最適pHおよび固定化NfsB(より大きな透過性に起因する)の活性を増加させた。しかし,NfsBはPLLフィルムからより大きな程度まで浸出した。全体として,これらの観察は,内部イオン架橋がPEMの安定化効果の鍵であり,pH応答は架橋の数(例えばPCの強度を変えることによって)を制御することによって調整できることを示した。しかし,これは負荷低減のコストであり,酵素負荷,内部イオン架橋,及び基質輸送を同時に最適化する必要性を示した。Copyright 2020 American Chemical Society All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： イオン ,  最適化 ,  相互作用 ,  *酵素 ,  *高分子電解質 ,  塩化アンモニウム ,  基質 ,  窒素オキシドレダクターゼ ,  表面電荷 ,  多層 ,  界面化学
準シソーラス用語： ポリカチオン ,  固定化 ,  *pH安定性 ,  最適pH , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (6件)： 固定化 ,  高分子電解質多層膜 ,  ニトロレダクターゼ ,  バイオセンサ ,  生体触媒反応 ,  安定性

分類 (1件)： 酵素の応用関連  (EB09100B)

タイトルに関連する用語 (7件)： 高分子電解質多層膜 ,  物理 ,  捕捉 ,  酵素 ,  乾式貯蔵 ,  pH安定性 ,  増強