Адсорбционная иммобилизация инулиназы из Aspergillus ficuum и Kluyveromyces marxianus: сравнительный аспект - Холявка, Марина Геннадьевна; Кондратьев, Максим Сергеевич; Артюхов, Валерий Григорьевич (Сорбционные и хроматографические процессы, 2023)
Методами компьютерного моделирования выполнен виртуальный скрининг лигандов для иммобилизации грибной инулиназы из Aspergillus ficuum и дрожжевой инулиназы из Kluyveromyces marxianus. Разработан алгоритм для выявления молекулярного механизма адсорбционной иммобилизации инулиназ с использованием методов последовательного (каскадного) докинга. Визуализированы вероятные сайты связывания полимерных матриц с молекулами фермента из различных продуцентов при адсорбционной иммобилизации. Установлено, что образование комплекса инулиназы с заряженными матрицами носителей происходит в основном за счет водородных связей и ван-дер-ваальсовых взаимодействий. Показано, что при сорбции инулиназ из Aspergillus ficuum и Kluyveromyces marxianus на матрицах КУ-2, АВ-17-2П, ВИОН КН-1, ВИОН АН-1, КОПАН-90 и хитозана выявляются следующие сходства: 1) при взаимодействии обоих видов инулиназ с матрицей КУ-2 водородные связи образуются только между сульфогруппами носителя и молекулой белка; 2) между матрицей анионита АВ-17-2П и ферментами выявляется наличие лишь ван-дер-ваальсовых взаимодействий и отсутствие водородных связей; 3) хитозан образует с обеими инулиназами наибольшее количество водородных связей из исследуемых нами носителей. Выявлены отличительные особенности инулиназ из Aspergillus ficuum и Kluyveromyces marxianus при сорбции на матрицах КУ-2, АВ-17-2П, ВИОН КН-1, ВИОН АН-1, КОПАН-90: 1) силы взаимодействия дрожжевой инулиназы с поверхностью смолы КУ-2 в целом выше, а число водородных связей и количество аминокислотных остатков, образующих ван-дер-ваальсовы взаимодействия, больше, чем у грибного фермента; 2) силы взаимодействия и число аминокислот, участвующих в ван-дер-ваальсовых взаимодействиях, для инулиназы из Kluyveromyces marxianus при сорбции на анионите АВ-17-2П также превышают их значения для энзима из Aspergillus ficuum; 3) в отличие от грибной инулиназы, у которой 21 аминокислотный остаток входит в состав сайтов связывания со всеми исследуемыми нами носителями, у дрожжевого фермента такой остаток только один.