一种绿色方法,将蛋白质和酶封装在以晶体兰化物为基础的Tb和Gd MOF中
Davide Tocco1,2,3, Madhura Joshi2, Rosangela Mastrangelo3
1Department of Chemical and Geological Sciences & CSGI, University of Cagliari, SS 554 bivio Sestu, 09042 Monserrato, CA, Italy. asalis@unica.it.
Dalton transactions (Cambridge, England : 2003)
|July 24, 2024
概括
这项研究表明,绿色合成的兰化物MOFs封装蛋白质,如牛血清白蛋白和乳糖酶. 由此产生的生物催化剂显示出对酶固定化的有希望的活性和稳定性.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 生物化学 生化学
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 蛋白质和酶的固定是生物催化剂的关键.
- 基于兰化物的金属有机框架 (MOF) 为封装提供了独特的特性.
- 开发MOF生物催化剂复合材料的绿色合成方法是非常理想的.
研究的目的:
- 开发一种绿色的一合成方法,用于封装牛血清白蛋白 (BSA) 和Aspergillus sp. 在兰化物MOF (TbBTC和GdBTC) 中的乳糖酶 (LC).
- 描述蛋白质和酶封装的MOF的结构,特性和稳定性.
- 评估TbBTC和GdBTC作为支持酶固定化的潜力.
主要方法:
- 绿色的一合成TbBTC和GdBTCMOFs与*in situ*蛋白质/酶封装.
- 使用X射线散射 (WAXS,SAXS),SEM,TGA,FTIR和拉曼光谱学的表征.
- 对酶特异性活性,动力学参数和储存稳定性的测定.
主要成果:
- 在温和条件下,BSA和LC在TbBTC和GdBTCMOF中成功封装.
- BSA位于MOF的内部和外部表面.
- 与LC@GdBTC (6.6μmol min-1 mg-1) 相比,LC@TbBTC表现出更高的特异活性 (10.8μmol min-1 mg-1).
- 两种生物催化剂在7天后保持了约60%的活性,在21天后保持了约20%,LC@TbBTC在乙酸缓冲中表现出更好的稳定性.
- 基于的MOF显示了发光特性.
结论:
- 通过绿色合成,TbBTC和GdBTC是有效的支持蛋白质和酶的*in situ*固定.
- 开发的MOF生物催化剂复合材料表现出良好的活性和稳定性,适合各种应用.
- 基于TbBTC的材料的发光特性增加了传感或成像应用的潜力.
