In Situ Observation of Chymotrypsin Catalytic Activity Change Actuated by Nonheating Low-Frequency Magnetic Field

糜蛋白酶 纳米医学 纳米生物技术 材料科学 酶分析 磁场 磁性纳米粒子 化学 生物物理学 纳米颗粒 胰蛋白酶 原位 固定化酶 化学工程 纳米技术 生物化学 有机化学 物理 工程类 生物 量子力学
作者
M. V. Efremova,Maxim M. Veselov,Aleksandr Barulin,Sergey L. Gribanovsky,Irina M. Le‐Deygen,I. V. Uporov,Еlena V. Kudryashova,Marina Sokolsky‐Papkov,Alexander G. Majouga,Yuri I. Golovin,Alexander V. Kabanov,Natalia L. Klyachko
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:12 (4): 3190-3199 被引量:35
标识
DOI:10.1021/acsnano.7b06439
摘要

Magnetomechanical modulation of biochemical processes is a promising instrument for bioengineering and nanomedicine. This work demonstrates two approaches to control activity of an enzyme, α-chymotrypsin immobilized on the surface of gold-coated magnetite magnetic nanoparticles (GM-MNPs) using a nonheating low-frequency magnetic field (LF MF). The measurement of the enzyme reaction rate was carried out in situ during exposure to the magnetic field. The first approach involves α-chymotrypsin-GM-MNPs conjugates, in which the enzyme undergoes mechanical deformations with the reorientation of the MNPs under LF MF (16–410 Hz frequency, 88 mT flux density). Such mechanical deformations result in conformational changes in α-chymotrypsin structure, as confirmed by infrared spectroscopy and molecular modeling, and lead to a 63% decrease of enzyme initial activity. The second approach involves an α-chymotrypsin–GM-MNPs/trypsin inhibitor–GM-MNPs complex, in which the activity of the enzyme is partially inhibited. In this case the reorientation of MNPs in the field leads to disruption of the enzyme–inhibitor complex and an almost 2-fold increase of enzyme activity. The results further demonstrate the utility of magnetomechanical actuation at the nanoscale for the remote modulation of biochemical reactions.
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
nullll完成签到,获得积分10
刚刚
DMMM发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
3秒前
潘宋完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
N7完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
111发布了新的文献求助10
8秒前
北茶发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
hdd发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
Lucas应助DMMM采纳,获得10
9秒前
法号胡来发布了新的文献求助10
9秒前
易安完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
lian完成签到,获得积分10
13秒前
无辜砖头应助TAA66采纳,获得10
15秒前
wg发布了新的文献求助10
16秒前
17秒前
迅速孤容完成签到 ,获得积分10
18秒前
daniel完成签到,获得积分10
19秒前
爆米花应助北茶采纳,获得10
19秒前
负责的大米完成签到 ,获得积分10
19秒前
20秒前
20秒前
21秒前
青柠发布了新的文献求助10
21秒前
wking应助寒月如雪采纳,获得10
21秒前
22秒前
贺小刚发布了新的文献求助10
22秒前
PLT完成签到,获得积分10
22秒前
无奈的书琴完成签到 ,获得积分10
23秒前
很蓝的天发布了新的文献求助20
25秒前
杜杜发布了新的文献求助10
25秒前
喏晨发布了新的文献求助10
26秒前
27秒前
rpp发布了新的文献求助10
28秒前
31秒前
高分求助中
Evolution 10000
Sustainability in Tides Chemistry 2800
юрские динозавры восточного забайкалья 800
English Wealden Fossils 700
A new species of Coccus (Homoptera: Coccoidea) from Malawi 500
A new species of Velataspis (Hemiptera Coccoidea Diaspididae) from tea in Assam 500
Diagnostic immunohistochemistry : theranostic and genomic applications 6th Edition 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 3155969
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2807310
关于积分的说明 7872521
捐赠科研通 2465654
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1312280
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 630031
版权声明 601905