Kích hoạt quá trình oxy hóa chất nền màu thông qua enzyme peroxidase bởi tetrazole và các dẫn xuất thay thế tại vị trí 5

Springer Science and Business Media LLC - Tập 41 - Trang 129-138 - 2005
E. I. Karasyova1, P. N. Gaponik2, D. I. Metelitza1
1Institute of Bioorganic Chemistry, National Academy of Sciences of Belarus, Minsk, Belarus
2Research Institute of Physicochemical Problems, State University of Belarus, Minsk, Belarus

Tóm tắt

Quá trình oxy hóa 2,2-azino-di(3-ethyl-benzthiazolydine-6-sulfonic acid) (ABTS) và 3,3′,5,5′-tetramethylbenzidine (TMB) được xúc tác bởi peroxidase và được kích hoạt bởi tetrazole cùng với các dẫn xuất thay thế tại vị trí 5—5-amino-(AmT), 5-methyl-(MeT), 5-phenyl-(PhT), và 5-CF3-(CF3-T) tetrazoles. Trong môi trường đệm phosphate-citrate hoặc đệm phosphate (pH 6.4 hoặc 7.2; 20°C), hiệu ứng kích hoạt của tetrazoles đối với quá trình oxy hóa TMB và ABTS giảm theo thứ tự AmT > MeT > T > PhT > CF3-T và T > AmT > MeT > PhT, tương ứng. Hệ số (mức độ) kích hoạt (α), được biểu thị bằng M−1, xác định cho cả hai chất nền và tất cả các chất xúc tác, phụ thuộc vào loại chất nền, tính chất của đệm và pH (tăng khi pH từ 6.4 đến 7.2). Đối với quá trình oxy hóa TMB, mối tương quan tốt giữa logα và các hằng số Hammet σmeta cho các nhóm thay thế m trong chuỗi benzene NH2, CH3, C6H5 và CF3 đã được phát hiện. Có thể đề xuất rằng AmT, MeT và T có thể được sử dụng như các chất kích hoạt cho quá trình oxy hóa TMB và ABTS xúc tác bởi peroxidase trong xét nghiệm miễn dịch enzyme và thiết kế các cảm biến sinh học dựa trên peroxidase.

Từ khóa

#peroxidase #tetrazole #oxy hóa #ABTS #TMB #cảm biến sinh học

Tài liệu tham khảo

Polac, J.M. and Van Noorden, S., An Introduction to Immunocytochemistry: Current Techniques and Problems, Oxford: Oxford Univ., 1984. Translated under the title Vvedenie v immunotsitokhimiyu: sovremenye metody i problemy, Moscow: Mir, 1987. Egorov, A.M., Osipov, A.P., Dzantiev, B.B., and Gavrilova, E.M., Teoriya i praktika immunofermentnogo analiza (Theory and Practice of the Enzyme Immunoassay), Moscow: Vysshaya Shkola, 1991. Rubtsova, M.Yu., Kovba, G.V., and Egorov, A.M., Biosensor and Bioelectronics, 1998, vol. 13, no.1, pp. 75–85. Metelitza, D.I. and Karasyova, E.I., Biokhimiya, 2002, vol. 67, no.9, pp. 1265–1272. Karasyova, E.I., Naumchik, I.V., and Metelitza, D.I., Bioorg. Khim., 2003, vol. 29, no.1, pp. 49–56. Karasyova, E.I., Naumchik, I.V., and Metelitza, D.I., Biokhimiya, 2003, vol. 68, no.1, pp. 64–73. Fridovich, I., J. Biol. Chem., 1963, vol. 238, no.12, pp. 3921–3928. Claiborne, A. and Fridovich, I., Biochemistry, 1979, vol. 18, no.11, pp. 2327–2335. Lebedeva, O.V., Ugarova, N.N., and Berezin, I.V., Biokhimiya, 1977, vol. 42, no.8, pp. 1372–1380. Ugarova, N.N., Lebedeva, O.V., Kurilina, T.A., and Berezin, I.V., Biokhimiya, 1977, vol. 42, no.9, pp. 1577–1584. Lebedeva, O.V., Dombrovskii, V.A., Ugarova, N.N., and Berezin, I.V., Biokhimiya, 1978, vol. 43, no.6, pp. 1024–1033. Dolmanova, I.F., Shekhovtsova, T.N., and Kutcheryaeva, V.V., Talanta, 1987, vol. 34, no.1, pp. 201–205. Metelitza, D.I., Savenkova, M.I., and Kurchenko, V.P., Prikl. Biokhim. Mikrobiol., 1987, vol. 23, no.1. Spravochnik khimika (A Biochemist’s Reference Book), Nikol’skii, B.P, Ed., Leningrad: Khimiya, 1967, vol. 4, p. 919. Gaponik, P.N., Ivashkevich, O.A., Krasitskii, V.A., Tuzik, A.A., and Lesnikovich, A.I., Zh. Obshch. Khim., 2002, vol. 72, no.9, pp. 1546–1551. Finnegan, W.G., Henry, R.A., and Lofquist, R., J. Am. Chem. Soc., 1958, vol. 80, no.15, pp. 3908–3911. Norris, W.P., J. Org. Chem., 1962, vol. 27, no.9, pp 3248–3251. Re, R., Pellegrini, N., Pannala, A., Yahg, M., and Rice-Evans, C., Free Radical Biol. Med., 1999, vol. 26, nos.9–10, pp. 1231–1237. Kratkaya khimicheskaya entsiklopediya (Abridged Chemical Encyclopedia), Moscow: Sovetskaya entsiklopediya, 1961, vol. 1, pp. 803–804. Hammet, L., Physical Organic Chemistry: Reaction Rates, Equilibria and Mechanisms, New York: McGraw-Hill, 1970. Translated under the title Osnovy fizicheskoi organicheskoi khimii, Moscow: Mir, 1972, pp. 448–494. Koldobskii, G.I., Ostrovskii, V.A., and Gidaspov, G.V., Khim. Geterotsikl. Soedin., 1980, no. 7, pp. 867–879. Pal’m, V.A., Osnovy kolichestvennoi teorii organicheskikh reaktsii (Basics of Quantitative Theory of Organic Reactions), Leningrad: Khimiya, 1977, pp. 308–338. Lopyrev, V.A., Larina, L.I., and Vakul’skaya, T.I., Usp. Khim., 1986, vol. 55, no.5, pp. 769–793. Shchipanov, V.P., Khim. Geterotsikl. Soedin., 1983, no. 8, pp. 1130–1133. Kim, B.B., Biotekhnologiya peroksidaz rastenii i gribov (Biotechnology of Peroxidases of Plants and Fungi), Itogi Nauki Tekh., Ser.: Biotekhnol., Moscow: VINITI, 1992, vol. 36, pp. 126–146. Schuller, D.J., Ban, N., van Huystee, R.B., McPherson A., and Poulos, T.L., Structure, 1996, vol. 4, no.3, pp. 311–321. Gajede, M., Henriksen, A., Schuller, D.J., Poulos, T.L., and Smith, A.T., Plant Peroxidases: Biochemistry and Physiology. Abst. IV Int. Symp., 1996, vol. 4, pp. 311–321. Gazaryan, I.T., Uporov, I.V., Chubar’, T.A., Fechina, V.A., Mareeva, E.A., and Lagrimini, L.M., Biokhimiya, 1998, vol. 63, no.5, pp. 708–715. Josephy, P.D., Eling, T., and Mason, R.P., J. Biol. Chem., 1982, vol. 257, no.7, pp. 3669–3675. Rodrigez-Lopes, J.N., Gilabert, M.A., Tudela, J., Thorneley, R.N.F., and Garcia-Canovas, F., Biochemistry, 2000, vol. 39, no.43, pp. 13201–13209. Kulys, Ju. and Ziemys, A., BMC Structural Biology, 2001, vol. 1, no.3.