Влияние полимеров на процессы ассоциации молекул лизоцима

Abstract

Цель. Исследовать поведение молекул лизоцима при иммобилизации в растворы желатина и натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы (Na-КМЦ) методом матрично активированной лазерной десорбции/ионизации (МАЛДИ). Методы. Гидролитическую активность свободного и включенного в растворы желатина и Na-КМЦ-лизоцима определяли бактериолитическим методом. Взаимодействие фермента с полимерами подтверждено методами вискозиметрии и масс-спектрометрии. Результаты. Показано наличие лизоцима в водном растворе в виде мономера и олигомерных форм. Нековалентные взаимодействия фермента с растворами полимеров вызывают диссоциацию олигомерных структур на субъединицы, зависящую от природы носителя и массовых соотношений лизоцим:полимер. Установлено количественное сохранение гидролитической активности иммобилизованного лизоцима, что способствует получению мукоадгезивных пленочных форм с бактериолитическим действием. Выводы. Иммобилизация лизоцима за счет нековалентных взаимодействий в растворы желатина и Na-КМЦ приводит к диссоциации олигомерных структур фермента, при этом отмечено более прочное связывание лизоцима с Na-КМЦ. Ключевые слова: лизоцим, олигомеры, диссоциация, желатин, натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы, МАЛДИ.

Aim. Study of lysozyme molecules behaviour at immobilization in gelatin and carboxymethyl cellulose sodium salt solutions by matrix-assisted laser desorption/ionization (MALDI). Methods. Determination of the activity of lysozyme, both free and entrapped in gelatin and carboxymethyl cellulose sodium salt (Na-CMC) solutions, was conducted by bacteriolytic method. The enzyme interaction with polymers was confirmed by viscometry and mass-spectrometry methods. Results. The occurrence of lysozyme associates in aqueous solution in monomeric and oligomeric forms was shown. A non-valent interaction of the enzyme with solutions of polymersresultsin the dissociation of oligomeric associates into subunits, which depends on the support natureand mass ratio of lysozyme to polymer. The quantitative retention of immobilized lysozyme hydrolytic activity was established, which favours obtaining mucoadhesive film forms with bacteriolytic action. Conclusions. The lysozyme immobilization by non-valent interactions in gelatin solution and Na-CMC solutions causes dissociation of the enzyme oligomeric structures; a stronger lysozyme coupling with NaCMC was noted. Keywords: lysozyme, oligomers, dissociation, gelatin, carboxymethyl cellulose sodium salt, MALDI.

Мета. Дослідити поведінку молекул лізоциму при іммобілізації в розчини желатину і натрієвої солі карбоксиметилцелюлози (NaКМЦ) методом матрично активованої лазерної десорбції/іонізації (МАЛДІ). Методи. Гідролітичну активність вільного і включеного в розчин желатину та Na-КМЦ-лізоциму визначали бактеріолітичним методом. Взаємодію ферменту з полімерами підтверджено методами віскозиметрії і мас-спектрометрії. Результати. Показано наявність лізоциму у водному розчині у вигляді мономера та олігомерних форм. Нековалентна взаємодія ферменту з розчинами полімерів призводить до дисоціації олігомерних структур на субодиниці, що залежить від природи носія і масових співвідношень лізоцим:полімер. Встановлено кількісне збереження гідролітичної активності іммобілізованого лізоциму, що сприяє отриманню мукоадгезивних плівкових форм з бактеріолітичною дією. Висновки. Іммобілізація лізоциму за рахунок нековалентної взаємодії в розчини желатину і Na-КМЦ спричиняє дисоціацію олігомерних структур ферменту, при цьому відзначено міцніше зв’язування лізоциму з Na-КМЦ. Ключові слова: лізоцим, олігомери, дисоціація, желатин, натрієва сіль карбоксиметилцелюлози, МАЛДІ.