عنوان پایان‌نامه
طراحی نانو آنزیم مصنوعی الگو گرفته بر مبنای HRP در محیط آبی
- رشته تحصیلی
- بیوفیزیک
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکز تحقیقات بیوشیمی و بیوفیزیک شماره ثبت: 10473ب;کتابخانه مرکز تحقیقات بیوشیمی و بیوفیزیک شماره ثبت: 10473ب;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 39264
- تاریخ دفاع
- ۳۱ شهریور ۱۳۸۷
- دانشجو
- یحیی سفیدبخت
- استاد راهنما
- علی اکبر موسوی موحدی
- چکیده
- نانوزیم ها ساختارهای فرامولکولی هستند که به منظور دوباره سازی دهانه فعال آنزیم سنتز می شوند و همانطور که از اسم آن بر می آید یک ساختار منیاتوری مصنوعی و خلاصه از آنزیم طبیعی است و در واقع تلفیقی از علوم زیستی و نانوتکنولوژی به منظور طراحی بر مبنای الگوگیری از طبیعت است. پراکسیدازها بخاطر ساختار ساده، کارایی کاتالیتیک بالا، تنوع سوبسترا و استفاده های صنعتی و پزشکی آنزیم های شناخته شده ای هستند. بنابراین فهمیدن مکانیسم و تقلید فعالیت این کاتالیست های موفق از طریق مدل های ساده تاثیر شایانی در علوم زیست شناسی از لحاظ نظری و کاربردی دارد. مدل های تقلید کننده پراکسیداز بر پایه گروه پروستتیک هیم هستند که با دیدگاه افزایش تمایل به سوبسترا و همچنین بالا بردن توان کاتالیتیک در دهانه فعال آنزیم امروزه هدف مطالعات زیست تقلیدی است. در این مطالعه علاوه بر بالا بردن ویژگی های سینتیکی، افزایش مقاومت در شرایط واکنش اهمیت بسیاری دارد زیرا اکثر مدل های مصنوعی پراکسیداز به سوبسترای اکسید کننده خود بسیار حساس می باشند. در اینجا با بهره گیری از ادغام ویژگی های قطعه هیم پپتید میکروپراکسیداز-11 و با الهام از طبیعت و فراهم آوردن بستر لازم درقالب حفره های نانومتری FSM16 با خصوصیت سطحی کنترل شده و همچنین پیوند آمین- کربوکسیل (مشابه پیوند پپتیدی در پروتئین ها) علاوه بر اینکه کاتالیزور بهینه تری بدست می آید مقاومت آن در برابر غیر فعال شدن نیز افزایش یافته است. آنزیم مصنوعی بدست آمده از لحاظ الکتریکی نیز فعال است و با الکترود تبادل الکترون می کند، بنابر این می تواند در مطالعات الکتروشیمیایی وبا توجه به، پایداری، سطح تماس زیاد و همچنین قابلیت اصلاح سطح وحتی جفت شدن با دیگر مراکز ردوکس و تمایل بالا به سوبسترا در طراحی زیست حسگرها نیز به کار رود.
- Abstract
- Nanozymes are supramolecular structures synthesized to recreat the active site of natural enzymes by means of smaller and simplified design. Infact, nanozymes are results of emerging biological sciences with nanotechnology. Peroxidases are distinguished because of their relatively simple structure. Meanwhile, Peroxidases (HRP) enjoy high efficiency, substrate variety and medical and industrial applications. Thou, understanding and imitating the functionality of peroxidases through minimized structures could have great impact whether in pure or applied biological sciences. Most of synthetic models for peroxidases are heme based which are aimed to increase substrate selectivity or catalytic efficiency. Another important aspect in active site design is to have a system which retains it's functionality in course of catalysis cycle. Most of synthesized models are very sensitive to the first substrate (hydrogen peroxide). This inactivation processes with the substrate is named suicide substrate inactivation. Therefore, investigating the inactivation process is as important as artificial enzyme design. In this study by taking the advantages of properties of the microperoxidase heme peptide and the FSM-16 nanopore support while considering the natural model we obtain an artificial enzyme with considerable catalytic efficiency and resistance to oxidizing substrate. More than this the prepared model is electro active and has a capability to exchange electron with the electrode. Considering the significant aromatic substrate selectivity, stability, high surface area and potential of catalyst to be manipulated and modified even with another redox center. The obtained nanozyme can also be examined as sensors for analytical applications.
