By this author

Complexation of Papain with Particles of Chitosan and Carboxymethylchitosan, Obtained in the Presence and in the Absence of Ascorbic Acid

Issue number 1 from 24.10.2025

Получены частицы среднемолекулярного и высокомолекулярного хитозана и карбоксиметилхитозана без и с добавлением аскорбиновой кислоты. Разработаны методики получения комплексов этих частиц с растительной протеазой папаином. Установлено, что активность комплексов папаина с частицами карбоксиметилхитозана существенно выше по сравнению с его комплексами с частицами хитозана. При этом комплексы с частицами хитозана и карбоксиметилхитозана, полученными с использованием аскорбиновой кислоты, показали более высокие значения протеолитической активности, чем комплексы с частицами полисахаридов, полученные без ее добавления. С помощью молекулярного докинга установлено, что аминокислотные остатки папаина взаимодействуют как с хитозаном, так и с карбоксиметилхитозаном в основном путем образования водородных связей и ван-дер-ваальсовых взаимодействий. Кроме того, молекулы аскорбиновой кислоты и обоих типов полисахаридов взаимодействуют с аминокислотными остатками из активного центра папаина – Cys25 и His159, что, вероятно, способствует повышению активности и стабильности фермента в составе комплексов с частицами хитозана и карбоксиметилхитозана, в том числе за счет того, что аскорбиновая кислота предотвращает окисление тиольной группы папаина, ответственной за акт катализа.

15 0

Processes of Thermal Aggregation and Autolysis of Cysteine Protease Molecules – Bromelain, Ficin, and Papain

Issue number 2 from 24.10.2025

Среди протеаз растительного происхождения цистеиновые папаиноподобные эндопептидазы, такие как фицин, бромелин и папаин, занимают важное место благодаря их высокой протеолитической активности в физиологическом диапазоне значений pH среды. Процессы термической агрегации и автолиза молекул протеаз могут оказывать существенное влияние на их активность и соответственно перспективы практического применения. К настоящему времени механизмы агрегации молекул белков еще недостаточно изучены, однозначно предсказать их агрегационную устойчивость на основании аминокислотной последовательности пока не удается. В связи с этим целью работы было изучение процессов термической агрегации и автолиза молекул некоторых цистеиновых протеаз. Установлено, что несмотря на схожие структурные и функциональные свойства фицина, бромелина и папаина процессы их термической агрегации протекают с различной интенсивностью. В частности, фицин и бромелин примерно сопоставимы по показателям их агрегационной устойчивости, тогда как папаин существенно менее подвержен процессам агрегации при воздействии повышенных температур. Выдвинуто предположение о том, что на устойчивость названных цистеиновых протеаз к процессам агрегации существенное влияние оказывают наличие и конфигурация внутренних структур молекулы, таких как полости, туннели и поры, а также зарядовые свойства ее поверхности.

22 0

Photoprotective Properties of Chitosan and Chitosan Succinate Against Trypsin at Different Methods of Enzyme Immobilization on Their Matrix

Issue number 2 from 24.10.2025

Установлено, что УФ-облучение в дозах 3020, 4510 и 6040 Дж/м2 приводит к снижению уровня удельной активности свободного трипсина на 28, 32 и 49% соответственно. Адсорбционная иммобилизация на матрице хитозанов с молекулярными массами 200 и 350 кДа, включение в гель хитозана (<100 кДа) и сукцината хитозана способствуют сохранению активности молекулы трипсина на уровне ~90% и выше. При УФ-облучении в диапазоне доз до 6040 Дж/м2 в присутствии фотосенсибилизатора – метиленового синего – в концентрации 10–4 моль/л активность свободного трипсина снижается на 72%. После иммобилизации стабильность ферментного комплекса при названных условиях возрастает: активность трипсина, иммобилизованного на матрице хитозанов с молекулярными массами 200 и 300 кДа, сохраняется на уровне порядка 75%, после включения фермента в гель хитозана (<100 кДа) – до ~50%, сукцината хитозана – до ~70%. Методом молекулярного докинга выявлено, что в образовании связей и взаимодействий между молекулой трипсина и матрицами хитозана и сукцината хитозана принимает участие ряд остатков триптофана, тирозина и фенилаланина, а также два цистина, что, вероятно, предопределяет фотопротекторные свойства названных полисахаридов. С помощью метода ИК-спектроскопии установлено, что после УФ-облучения в присутствии метиленового синего и без него в спектрах трипсина, иммобилизованного на матрицах хитозана и сукцината хитозана, существенных изменений значений волнового числа в области полос амид I, II и III не выявлено, что свидетельствует о поддержании стабильности структуры фермента в составе комплексов с названными полисахаридами.

17 0