Chuyển giao electron trực tiếp do enzyme xúc tác: Các nguyên tắc cơ bản và ứng dụng phân tích

Electroanalysis - Tập 9 Số 9 - Trang 661-674 - 1997
Andrey L. Ghindilis1, Plamen Atanasov1, Ebtisam Wilkins1
1Department of Chemical and Nuclear Engineering, University of New Mexico, Albuquerque, NM 87131 USA

Tóm tắt

Tóm tắt

Bài viết này tổng quan về các nguyên tắc cơ bản của hiện tượng chuyển giao electron trực tiếp trong các phản ứng điện cực được xúc tác bởi enzyme và sự phát triển của các ứng dụng điện phân tích của các hệ thống sinh điện xúc tác. Một mô tả ngắn gọn về các enzyme có khả năng xúc tác các phản ứng điện hóa thông qua việc chuyển giao electron trực tiếp được đưa ra. Nền tảng vật lý - hóa học của sinh điện xúc tác được thảo luận dựa trên các khái niệm khác nhau liên quan đến cơ chế chuyển giao electron. Khái niệm "bộ chuyển đổi phân tử" được giới thiệu để chỉ một phức hợp, được hình thành bởi enzyme hoạt động điện xúc tác trên giao diện điện cực - điện phân, trực tiếp chịu trách nhiệm cho sự chuyển đổi tín hiệu hóa học thành tín hiệu điện. Vai trò của "bộ chuyển đổi phân tử" này trong các điện cực enzyme và điện cực miễn dịch được thảo luận. Các ứng dụng phân tích của sinh điện xúc tác được phân loại thành các hệ thống sử dụng phát hiện điện trường hoặc điện thế. Cuộc thảo luận tập trung vào những lợi thế của các hệ thống dựa trên chuyển giao electron trực tiếp do enzyme xúc tác so với các thiết bị điện phân tích do enzyme xúc tác khác. Cuối cùng, các xu hướng hướng đến các ứng dụng thực tiễn sắp tới được gợi ý cùng với một số hướng đi trong các nghiên cứu cơ bản về sinh điện xúc tác như một hiện tượng.

Từ khóa

#enzyme #chuyển giao electron #xúc tác điện #bioelectrocatalysis #ứng dụng phân tích

Tài liệu tham khảo

10.1016/0302-4598(77)80001-9

10.1016/S0022-0728(83)80446-X

10.1016/0022-0728(86)90027-6

10.1351/pac198759060743

10.1016/0302-4598(88)80036-9

10.1007/978-3-642-73124-2_1

Tarasevich M. R., 1985, Bioelectrochemistry, 275

Hill H. A. O., 1993, Methods in Enzymology, 501

10.1016/0304-5102(78)80009-1

10.1098/rsta.1981.0166

10.1016/0302-4598(84)87011-7

10.1070/RC1987v056n07ABEH003296

Berezin I. V., 1982, Appl. Biochem. Microbiol., 18, 351

Ikeda T., 1992, Bull. Electrochem., 8, 145

10.1016/0003-2670(91)85072-Z

10.1039/AN9921701235

10.1002/elan.1140070104

10.1016/0003-2670(96)00169-9

Cardosi M. F., 1987, Biosensors: Fundamentals and Applications, 211

Cardosi M. F., 1991, Advances in Biosensors, 125

Bartlett P. N., 1991, Prog. Reaction Kinetics, 16, 55

Berezin I. V., 1978, Doklady Phys. Chem., 240, 455

Kulys J. J., 1979, Doklady Phys. Chem., 245, 208

Yaropolov A. I., 1980, Doklady Phys. Chem., 249, 1077

Yaropolov A. I., 1984, Doklady Phys. Chem., 274, 223

10.1016/0302-4598(79)80006-9

10.1080/00032719408000295

10.1021/ja9534361

10.1021/bi00071a023

10.1016/0022-0728(93)87058-4

10.1016/0022-0728(92)80140-Y

10.1039/ai9943100177

10.1016/0925-4005(93)85324-4

10.1016/0022-0728(94)03465-6

10.1016/0956-5663(96)83720-1

K.Kano T.Ohgaru T.Ikeda Chem. Lett.1996 439.

10.1016/0031-9422(79)80057-6

10.1016/0022-0728(84)80193-X

10.1016/0302-4598(84)85100-4

10.1016/0302-4598(84)85123-5

10.1021/ja00257a063

10.1039/an9931800973

10.1021/ja952489f

10.1016/0022-0728(89)87165-7

10.1016/0022-0728(92)80490-U

10.1021/ac00080a004

10.1016/0302-4598(90)80030-M

10.1016/0302-4598(91)80030-7

10.1016/0168-1656(93)90147-F

10.1016/0302-4598(92)80010-E

10.1021/ac00015a015

10.1039/ai9953200207

10.1016/0022-0728(89)85083-1

10.1111/j.1432-1033.1991.tb16093.x

10.1021/bi00285a022

Guo L.‐H., 1990, J. Biol. Chem., 265, 1958, 10.1016/S0021-9258(19)39925-9

10.1038/356361a0

10.1016/0956-5663(91)85015-O

10.1016/0022-0728(91)80075-2

T.Ikeda S.Miyaoka F.Matsushita D.Kobayashi M.Senda Chem. Lett.1992 847.

10.1016/0022-0728(93)80269-N

10.1016/0003-2670(96)00136-5

10.1016/0302-4598(79)87001-4

Atanasov P., 1989, Sov. Electrochem., 25, 1320

10.1016/S0003-2670(00)82082-6

10.1016/0956-5663(92)85051-B

10.1016/0013-4686(94)00202-9

L.Jiang C. J.McNeil J. M.Cooper J. Chem. Soc. Chem. Commun.1995 1293.

10.1021/ac00244a019

10.1016/0302-4598(89)80001-7

Yabuki S., 1993, Sens. Actuators B., 166, 13

Yaropolov A. I., 1990, Biophysics, 35, 711

P.Atanasov Ph.D. Thesis Bulgarian Academy of Siences Sofia Bulgaria1995.

10.1016/0302-4598(92)80035-F

10.1016/0003-2670(94)80333-1

Yastrebova E. A., 1982, Doklady Phys. Chem., 266, 797

10.1021/bk-1992-0487.ch006

10.1021/ac00034a019

Ghindilis A. L., 1988, Biochemistry, 53, 635

10.1016/0302-4598(87)87002-2

10.1016/0302-4598(81)85011-8

10.1016/0014-5793(80)80849-0

10.1016/0302-4598(83)85101-0

10.1016/0265-928X(86)85009-X

10.1016/0022-0728(85)85005-1

10.1016/0022-0728(85)85006-3

Albery W. J., 1986, J. Chem. Soc., Faraday Trans., 1

J. Chem. Soc., Faraday Trans., 82, 1033

10.1098/rstb.1987.0021

10.1016/0022-0728(88)85077-0

10.1080/15421408808083022

10.1016/0379-6779(89)90613-9

10.1021/ac00184a026

10.1016/S0003-2670(00)85112-0

10.1021/ac9510393

Hendry S. P., 1987, Hormone Metab. Res., 2, 35

Aizawa M., 1986, Recent Advances in Electroorganic Chemistry, 353

S.Yabuki H.Shinohara M.Aizawa J. Chem. Soc. Chem. Commun.1989 945.

C. G. J.Koopal B.de Ruiter R. J. M.Notle J. Chem. Soc. Chem. Commun.1991 1691.

10.1016/0956-5663(92)80003-T

10.1016/0302-4598(92)80052-I

10.1016/0925-4005(94)87077-2

10.1016/S0003-2670(96)00327-3

Yaropolov A. I., 1985, Sov. Electrochem., 21, 925

Ghindilis A. L., 1987, Doklady Phys. Chem., 293, 273

10.1016/0020-711X(93)90510-L

10.1016/0301-4622(82)80001-X

10.1016/0301-4622(94)85032-1

Brookhaven National Laboratory Protein Data Base http://www.pdb.bnl.gov

Yaropolov A. I., 1981, Doklady Phys. Chem., 260, 961

10.1016/0022-0728(95)03930-F

10.1016/0956-5663(95)96796-2

10.1002/elan.1140010515

10.1002/elan.1140060204

10.1016/0003-2670(93)80145-B

10.1080/00032719008052528

10.1016/0003-2670(91)87006-S

10.1002/elan.1140030804

10.1002/elan.1140061103

10.1016/0022-0728(93)80523-K

10.1016/0925-4005(93)85170-F

10.1021/ac00067a014

10.1007/BF02263897

10.1016/0021-9673(94)85109-3

10.1002/elan.1140060505

10.1016/0956-5663(95)96891-2

S.Gamburzev P.Atanasov A. L.Ghindilis E.Wilkins A.Kaisheva I.Iliev Sens. Actuators B.in press.

10.1016/0003-2670(91)90012-T

10.1039/an9931800277

10.1016/0003-2670(95)00451-3

S.Dong Y.Guo J. Chem. Soc. Chem. Commun.1995 483.

10.1021/ac9601324

10.1016/S0003-2670(00)81345-8

10.1016/0021-9673(94)85261-8

10.1039/an9931800277

10.1016/0003-2670(94)00404-A

10.1002/elan.1140050917

10.1016/0022-0728(93)80233-8

10.1016/0956-5663(95)96895-6

10.1016/0956-5663(94)80035-9

10.1016/0925-4005(94)01544-R

10.1016/S0925-4005(97)80112-8

10.1002/elan.1140070805

Ghindilis A. L., 1995, Analyt. Methods Instrum., 2, 129

Ghindilis A. L., 1991, Biomed. Sci., 2, 520

10.1016/0956-5663(92)87008-D

10.1016/S0925-4005(96)01858-8

10.1016/0956-5663(95)96789-2

Thông tin
Thông tin xuất bản

Electroanalysis

Tập 9 Số 9

661-674

Thông tin tác giả