Multiple effects driven by pulsed electric field to enhance the catalytic efficiency of the mussel-inspired proteolytic membrane in protein hydrolysis

贻贝 电场 水解 化学 催化作用 化学工程 色谱法 材料科学 生物化学 生物 工程类 生态学 物理 量子力学
作者
Zhe Chen,Shiyu Zhu,Haoran Zhang,Sheng Wang,Krystian Marszałek,Zhenzhou Zhu
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier]
卷期号:453: 139792-139792 被引量:3
标识
DOI:10.1016/j.cej.2022.139792
摘要

Although the immobilization of enzymes on the membrane is an effective method to improve enzyme stability and reusability, the immobilized enzyme also causes low activity and reduces substrate accessibility. In order to overcome these shortcomings and provide a viable proteolytic membrane with increasing enzyme activity and substrate accessibility, a pulsed electric field (PEF)-assisted proteolytic membrane (PAPM) was constructed by immobilizing PEF-treated pepsin on PDA and PEI co-deposited ultrafiltration membrane. The PEF-treated pepsin endowed high activity (165.33 ± 2.31 %) and charge amount (−3.95 mV), with stable and uniform particle size (39 nm). These phenomena were attributed to the multiple effects driven by PEF, including the diffusion effect, electrolysis reactions, and microstructural regulation. Specifically, PAPM retained 80 % of original pepsin activity and enhanced 25 % pepsin activity compared to the conventional proteolytic membrane (PM). Such improvement can be ascribed to two factors: Firstly, PEF regulated pepsin microstructure to an optimal structure (4.6 % increase of the α-helix and 4.0 % reduction of the random coil) for pepsin immobilization. Secondly, PEF changed pepsin charge properties from positive (+1.62 mV) to negative (−3.95 mV), while substrate charges were positive. Heterogeneous charge interactions between pepsin and substrates increased the accessibility of the substrate to immobilized pepsin, effectively promoting enzymatic reactions. This study offers a feasible method to prepare the proteolytic membrane in protein hydrolysis.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
科研螺丝发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
坏蛋冒险家完成签到,获得积分10
2秒前
风中晓露完成签到,获得积分10
3秒前
Adon完成签到,获得积分10
4秒前
HOPKINSON发布了新的文献求助10
4秒前
学术暴君完成签到,获得积分10
5秒前
小蘑菇应助难过飞瑶采纳,获得30
5秒前
JAJ发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
小郭发布了新的文献求助20
7秒前
小刘鸭鸭完成签到,获得积分10
7秒前
张铭鑫完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
10秒前
ruyi完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
march发布了新的文献求助10
12秒前
曾经问玉完成签到 ,获得积分10
12秒前
怕黑的老九完成签到,获得积分10
12秒前
mgh发布了新的文献求助10
13秒前
香蕉觅云应助moffy采纳,获得10
13秒前
14秒前
LC完成签到 ,获得积分10
15秒前
loong发布了新的文献求助10
15秒前
宗师算个瓢啊完成签到 ,获得积分10
16秒前
传奇3应助Liben采纳,获得10
16秒前
科研通AI2S应助枝枝采纳,获得10
17秒前
情怀应助march采纳,获得10
17秒前
qqy发布了新的文献求助10
18秒前
18秒前
19秒前
生动的战斗机完成签到,获得积分10
20秒前
loong完成签到,获得积分10
20秒前
Su完成签到,获得积分10
21秒前
难过飞瑶完成签到,获得积分20
21秒前
marc107完成签到,获得积分10
22秒前
23秒前
qgf完成签到,获得积分10
24秒前
SciGPT应助Su采纳,获得10
25秒前
高分求助中
The Oxford Handbook of Social Cognition (Second Edition, 2024) 1050
Kinetics of the Esterification Between 2-[(4-hydroxybutoxy)carbonyl] Benzoic Acid with 1,4-Butanediol: Tetrabutyl Orthotitanate as Catalyst 1000
The Young builders of New china : the visit of the delegation of the WFDY to the Chinese People's Republic 1000
юрские динозавры восточного забайкалья 800
English Wealden Fossils 700
Chen Hansheng: China’s Last Romantic Revolutionary 500
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3140698
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2791571
关于积分的说明 7799545
捐赠科研通 2447907
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1302182
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 626459
版权声明 601194