المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الاحياء
عدد المواضيع في هذا القسم 10456 موضوعاً
النبات
الحيوان
الأحياء المجهرية
علم الأمراض
التقانة الإحيائية
التقنية الحياتية النانوية
علم الأجنة
الأحياء الجزيئي
علم وظائف الأعضاء
المضادات الحيوية

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر
IIntonation The tone-unit
2024-11-06
Tones on other words
2024-11-06
Level _yes_ no
2024-11-06
تنفيذ وتقييم خطة إعادة الهيكلة (إعداد خطة إعادة الهيكلة1)
2024-11-05
مـعاييـر تحـسيـن الإنـتاجـيـة
2024-11-05
نـسـب الإنـتاجـيـة والغـرض مـنها
2024-11-05


Enzyme Immobilization and Conjugation  
  
2382   10:58 صباحاً   date: 4-5-2016
Author : E. Katchalski-Katzir
Book or Source : Trends Biotechnol
Page and Part :

Enzyme Immobilization and Conjugation

 

 Immobilization and conjugation refers to the covalent attachment of an enzyme to a solid support or to a soluble molecule through use of bifunctional crosslinking reagents. The use of immobilized enzymes in the medical, pharmaceutical, chemical, and food industries continues to increase dramatically. Future exploitation of immobilized or conjugated enzymes will undoubtedly result in the development of new biosensors and bioreactors for use in such areas as diagnostics (in vivo monitoring of metabolites, drugs, and proteins); environmental monitoring (detection of pathogens, toxins, and pollutants); separation sciences; the synthesis of complex, chiral organic compounds; and the detection of macromolecular interactions (reviewed in Refs. 1 and 2. (

Among the most widely used bioconjugates are reporter enzymes covalently crosslinked to antibodies. These conjugates have been pivotal in the development of enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) systems, which allow detection of an immense variety of analytes through their specific recognition by appropriate antibodies. The two most commonly used reporter enzymes in ELISAs are alkaline phosphatase and horseradish peroxidase (HRP). The characteristics of these enzymes allow for different strategies in their conjugation to antibodies. For example, HRP contains saccharide groups that can be readily oxidized to aldehydes, which, in turn, are conjugation targets for free amino groups on the antibody. Alternatively, because HRP contains few lysine residues, it can be conjugated to antibodies by glutaraldehyde without significant formation of insoluble products. Several heterobifunctional crosslinking reagents, including N-hydroxysuccinimide ester/maleimide reagents, which selectively link amino and thiol groups, are also widely used in enzyme–antibody conjugation (3).

Enzymes can be immobilized by conjugation to a variety of different types of supports having different properties and uses. For instance, in aqueous solution polyethylene glycols have a large exclusion volume, which encompasses those molecules conjugated to them. Thus, proteinases and antibody molecules can be excluded from enzymes conjugated to these polymers, a property that can be beneficial for applications that require exposure of the conjugates to biological fluids (4. (Reversible solubilization of an enzyme can be achieved through its conjugation to liposomes, using a reagent such as a carbodiimide; reversible precipitation and solubilization can be brought about by manipulation of the dielectric strength of the solution. Biosensor technology utilizes proteins that are immobilized by bifunctional crosslinking reagents to diverse supports (5), including carboxymethylated dextran-coated gold film, metal-coated nylon mesh, and carboxymethyl cellulose. Immobilization of enzymes on novel solid-phase matrices, such as porous zirconium, silicates, and colloidal gold, has been used in the construction of bioreactors for the industrial generation of numerous compounds. Many supports have functional groups that must be chemically activated prior to conjugation with protein; this allows activation to be carried out under harsh conditions that would otherwise be detrimental to the protein.

References

1. E. Katchalski-Katzir (1993) Trends Biotechnol. 11, 471–478

2. F. Svec and J. M. Frecht (1996) Science 273, 205–211

3. G. T. Hermanson (1996) Bioconjugate Techniques, Academic Press, San Diego, pp. 461–469

4. H. C. Berger and S. V. Pizzo (1988) Blood 71, 1641–1647

5. G. T. Hermanson (1996) Bioconjugate Techniques, Academic Press, San Diego, pp. 593–629.




علم الأحياء المجهرية هو العلم الذي يختص بدراسة الأحياء الدقيقة من حيث الحجم والتي لا يمكن مشاهدتها بالعين المجرَّدة. اذ يتعامل مع الأشكال المجهرية من حيث طرق تكاثرها، ووظائف أجزائها ومكوناتها المختلفة، دورها في الطبيعة، والعلاقة المفيدة أو الضارة مع الكائنات الحية - ومنها الإنسان بشكل خاص - كما يدرس استعمالات هذه الكائنات في الصناعة والعلم. وتنقسم هذه الكائنات الدقيقة إلى: بكتيريا وفيروسات وفطريات وطفيليات.



يقوم علم الأحياء الجزيئي بدراسة الأحياء على المستوى الجزيئي، لذلك فهو يتداخل مع كلا من علم الأحياء والكيمياء وبشكل خاص مع علم الكيمياء الحيوية وعلم الوراثة في عدة مناطق وتخصصات. يهتم علم الاحياء الجزيئي بدراسة مختلف العلاقات المتبادلة بين كافة الأنظمة الخلوية وبخاصة العلاقات بين الدنا (DNA) والرنا (RNA) وعملية تصنيع البروتينات إضافة إلى آليات تنظيم هذه العملية وكافة العمليات الحيوية.



علم الوراثة هو أحد فروع علوم الحياة الحديثة الذي يبحث في أسباب التشابه والاختلاف في صفات الأجيال المتعاقبة من الأفراد التي ترتبط فيما بينها بصلة عضوية معينة كما يبحث فيما يؤدي اليه تلك الأسباب من نتائج مع إعطاء تفسير للمسببات ونتائجها. وعلى هذا الأساس فإن دراسة هذا العلم تتطلب الماماً واسعاً وقاعدة راسخة عميقة في شتى مجالات علوم الحياة كعلم الخلية وعلم الهيأة وعلم الأجنة وعلم البيئة والتصنيف والزراعة والطب وعلم البكتريا.