Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Лакказы базидиомицетов

ВАК РФ 03.00.04, Биохимия

Заключение Диссертация по теме "Биохимия", Королева, Ольга Владимировна

ВЫВОДЫ

1. Установлена кладистическая близость штаммов базидиальных грибов с высоким лигнолитическим потенциалом. Данные древоразрущающие базидиомицеты синтезируют лакказы, с высокой эффективностью катализирующие восстанавление молекулярного кислорода до воды с сопутствующим окислением органических и неорганических субстратов. Используя разработанный структурно-функциональный подход, выбраны штаммы

- продуценты высокоредокспотенциальных лакказ: Coriolus hirsutus, Cerrena maxima, Coriolus zonatus и Coriolopsis fulvocenerea.

2. Проведено сравнительное изучение основных биохимических и физико-химических свойств высокоредокспотенциальных яакказ. Показано, что лакказы С. hirsutus и С. zonatus являются самыми термостабильными лакказами из описанных в литературе: т1/2 - 78 и 96 ч при 40°С в универсальном буфере соответственно. Согласно данным дифференциальной сканирующей микрокалориметрии, температуры плавления белковых частей молекул лакказ С. hirsutus и С. zonatus составляют 87°С и 92°С. Установлено, что механизм действия этих ферментов относится к группе "пинг - понг" механизмов.

3. Взаимодейстие молекулярного кислорода с ферментом (по всей видимости, до норно-акцеигорной природы) происходит до переноса электронов на ион меди Т1 и, по-видимому, является основной причиной снижения энергетического барьера при окислении субстрата.

4. Расшифрованы пространственные трехмерные структуры лакказ из С. hirsutus, Cer. maxima и С. zonatus с разрешениями 1.8, 1.9 и 2.6 А соответственно. Установлена структура двух интермедиагов лакказы - нативного интермедиата и восстановленной/покоящейся форм фермента.

5. Проведено сравнительное изучение рН и температурно индуцированных изменений структуры активного центра лакказы С. hirsutus и ее производной с удаленным ионом меди Т2, также как их каталитического и электрохимического поведения различными методами, включая методы .ЯМР и ЭПР спектроскопии. На основе полученных данных предложен механизм каталитического действия лакказы.

6. Установлена новая физиологическая функция лакказы грибов белой гнили

- участие в образовании гуминоподобных веществ. Установлено, что по элементному, структурно-групповому и молекулярно-массовому составу изученные ГПВ близки к почвенным ГК. Показано, что предшественниками ГПВ являются продукты деструкции лигнина. Путем прямого ферментативного синтеза, инициированного лакказой Cer. maxima из низкомолекулярных соединений, продуктов деструкции лигнина, синтезированы гуминоподобные вещества. По своим характеристикам данные ГПВ были близки природньм ГК и ГПВ грибов белой гнили.

7. Изучен процесс биодеградации гербецида атразина базидиальными грибами. Установлена ключевая роль лакказы в деградации атразина in vitro и in vivo. Предложен механизм данного процесса.

Библиография Диссертация по биологии, доктора биологических наук, Королева, Ольга Владимировна, Москва

1. Yaropolov A.I., Skorobogat'ko О.У., Vartanov S.S., Varfolomeyev S.D. Laccase: Properties, Catalytic Mechanism and Applicability. Applied Biochemistry and Biotechnology. 1994. V.49, pp. 257-280.

2. Вавилова Т.П., Гусарова Ю.Н., Королева О.В., Медведев А.Е. Роль церулоплазмина при развитии неопластических процессов. Биомедецинская химия. 2005, Т. 51, N 3, с. 263-275.1. СТАТЬИ

3. Ghindilis A.L., Skorobogat'ko O.V. Yaropolov A.I. Imrnunopotentiometric electrodes based on bioelectrocatalysis in the absence of mediators. Biomedical Science,1991, V.2, pp. 520-522.

4. Ghindilis A.L., Skorobogat'ko O.V. Gavrilova V.P.,Yaropolov A.I. Approach to the Construction of Potentiometric Immunosensors. Biosensors and Bioelectronics,1992, V.7, pp. 301-304.

5. Скоробогатько О.В. Гиндилис A.JI., Троицкая Е.Н., Шустер A.M., Ярополов А.И. Лакказа Coriolus hirsutus новый фермент-маркер для иммуноферментного анализа. Прикладная биохимия и микробиология. 1993, том 29, N3, с. 354-361.

6. Скоробогатько О.В. Джафарова А.И., Ярополов А.И. Влияние условий синтеза иммунолакказных конъюгатов на характеристики и состав получаемых соединений. Прикладная биохимия и микробиология. 1994, том 30, N3, с. 477482.

7. Skorobogat'ko O.V. Gindilis A.L., Troitskaya E.N., Shuster A.M., Yaropolov A.I. Laccase as a new enzymatic label for enzyme immunoassay. Analytical Letters. 1994. V.27, N15, p. 2992-3012

8. Горбатова О.Н., Степанова Е.В., Королева О.В. Изучение некоторых биохимических и физико-химических свойств индуцибельной формы внеклеточной лакказы базидиомицета Coriolus hirsutus. Прикладная биохимия и микробиология. 2000, т. 36, № 3,сс. 272-277.

9. Gavrilova V.P., Yakovleva N.S., Koroleva Q.V. Stepanova E.V., Yaropolov A.I. Enzymes of Higher Wood-Degrading Fungi for Medical Purposes. International Journal of Medicinal Mushrooms. 2001, vol. 3, № 2-3, pp. 146.

10. Королева O.B. Явметдинов И.С., Шлеев C.B., Степанова Е.В., Гаврилова В.П. Выделение и изучение некоторых свойств из базидиапьного гриба Cerrena maxima. Биохимия, 2001, т. 66, с. 762-767.

11. Королева О.В., Степанова Е.В., Гаврилова В.П., Бигаоков В.И., Пронин A.M. Сравнительная характеристика методов удаления Cu(II) из активного центра лакказ грибного происхождения. Биохимия, 2001, т. 66, вып. 9, с. 1180-1187.

12. Смирнов C.A., Королева Q.B. Гаврилова В.П., Белова А.Б., Клячко Н.Л. Лакказы из базидиомицетов: физико-химические характеристики и субстратная специфичность по отношению к метоксифенольным соединениям. Биохимия.2001, т. 66, №7, сс. 774-779.

13. Koroleva О.У., Rebrikov D.V., Stephanova,E.V., Pegasova,T.V., Landesman,Е.О. and Gavrilova,V.P. Molecular Analysis of a Laccase Gene from the White Rot Fungus Coriolus hirsutus. 2002, GenBank Accession number AAL89554.

14. Karamyshev A.V., Shleev S.V., Koroleva O.Y., Yaropolov A.I., Sakharov I.Yu. Laccase-catalyzed synthesis of conducting polyaniline. Enzyme and Microbial Technology. 2003, vol. 33, N 5. pp. 556-564.

15. Королева О.В. Телегин Ю.А., Сенькина З.Е., Степанова Е.В., Ландесман Е.О., Баронина Т.С., Чеканова С.А., Гаевский В.Ф., Смалько П.Л. Определение антиоксидантной активности красных вин. Ликероводочное производство и виноделие. 2003, № 5, с. 10-12.

16. Vasilenko O.V., Koroleva O.V. and Psurtseva N. The molecular phylogenetical placement of the basidial mycelium cultures producing high redox potential laccase. 2003, GenBank Accession number (Coriolopsis caperata AB158316).

17. Yakovleva К.Е. Koroleva O.V. Interactions of certiloplasmin and dietary polyphenols in expressing of their total antioxidant activity towards ABTS*+, The FEBS Journal, volume 272, supplement 1, July 2005, pp. 396.

18. Артемов А.В., Попов В.О., Королева О.В. Шубина ЕВ., Кудрявцева Т.Н. Перспективы использования ферментативного катализа в текстильной промышленности. Катализ в промышленности. 2006, №1, стр. 42-47.1. ПАТЕНТЫ

19. Скоробогатько (Королева) О.В. Павлов А.Р., Басевич В.В., Ярополов А.И., Волощенко Ю.В., Дробаха С.Н., Гавриш И.Н., Лившиц В.И., Берлинских Н.К. Способ получения церулоплазмина. Патент JV° 1438041. 31.10.86.

20. Кондакова Л.В., Тертых В.А., Янишпольский В.В., Буглова Т.Т., Скоробогатько (Королева) О.В. Способ получения иммобилизованной галактозооксидазы. Патент N° 1521775.21.07.1987.

21. Скоробогатько О.В., Гиндилис А.Л., Троицкая Е.Н., Шустер A.M., Ярополов А.И. Коньюгат для иммуноферментного анализа и метод иммуноферментного анализа. Патент № 5020557,27.05.92.

22. Попов B.O., Королева О.В., Степанова Е.В., Шубина Е.В. и др. Раствор для обработки льняных волокон. Заявка на патент № 040211 от 21.11.2005 (регистрационный №2005135990)