Enzymtechnik
Offener Zugang

Abstrakt

NAD (H)-gebundene enzymkatalysierte Reaktionen unter Verwendung gekoppelter Enzyme in einem zusammengesetzten Nanopartikelsystem

Sujata Sinha, Vidya Bhat und Subhash Chand

 Es wurden verschiedene Ansätze für das Recycling/die Regeneration von Cofaktoren untersucht, und einer davon besteht darin, regenerierende Enzyme auf einem geeigneten Träger zu immobilisieren. Hier berichten wir über das Recycling des Cofaktors NAD (H) mithilfe von freien Enzymen und Enzymen, die auf Nanopartikel geladen sind. Alkoholdehydrogenase (ADH) aus Bäckerhefe und Formiatdehydrogenase (FDH) aus Candida boidinii wurden auf Aluminiumoxid-Nanopartikeln immobilisiert und zur Katalyse der gekoppelten Reaktionen zur Herstellung von n-Propanol eingesetzt. Die Cofaktorregeneration innerhalb des Reaktionszyklus wurde durch Kollisionen zwischen enzymbeladenen Partikeln und freiem Cofaktor erreicht. Die Brownsche Bewegung sorgte für wirksame Wechselwirkungen zwischen den katalytischen Komponenten und ermöglichte so einen dynamischen Transport des Cofaktors zwischen den beiden Enzymen, um die Reaktionszyklen aufrechtzuerhalten. Es wurde eine maximale Recyclingrate von 6650 Zyklen/h erreicht, die mit zunehmender Cofaktorkonzentration im Reaktionssystem sowohl im freien als auch immobilisierten System abnahm. Man kam zu dem Schluss, dass an Partikel gebundene Enzyme eine der neuen biochemischen Strategien für die Cofaktor-abhängige Biotransformation sein könnten.