Digitální knihovna UPCE přechází na novou verzi. Omluvte prosím případné komplikace. / The UPCE Digital Library is migrating to a new version. We apologize for any inconvenience.

Publikace:
Catalytic properties of variously immobilized mushroom tyrosinase: A kinetic study for future development of biomimetic amperometric biosensors

ČlánekOmezený přístuppeer-reviewedpublished version
dc.contributor.authorSýs, Milancze
dc.contributor.authorOblukova, Michaelacze
dc.contributor.authorKolivoska, Viliamcze
dc.contributor.authorSokolova, Romanacze
dc.contributor.authorKorecká, Luciecze
dc.contributor.authorMikysek, Tomášcze
dc.date.accessioned2021-05-15T18:36:34Z
dc.date.available2021-05-15T18:36:34Z
dc.date.issued2020
dc.description.abstractMushroom tyrosinase was immobilized by direct embedding into electrode material (modified carbon paste electrode), incorporation of cross-linked enzyme aggregates into a polymer membrane (glassy carbon electrode covered by thin layer of Nafion (R)), and covalent attachment using self-assembled monolayers (gold electrode with the chemically bound enzyme). Both, standard UV-Vis spectrophotometry and amperometry in a batch configuration are presented as complementary methods to study the tyrosinase enzyme kinetics, whose catecholase activity results in electroactive products (ortho-quinones). Due to higher sensitivity of amperometric detection, evident advantage in the enzyme consumption was obtained. Prepared amperometric tyrosinase biosensors were characterized using cyclic voltammetry and atomic force microscopy. The Michaelis constant values of immobilized and unbound tyrosinase (free enzyme solution) towards dopamine and catechol were compared. The apparent Michaelis constant values for immobilized tyrosinase are significantly lower than the declared value of 0.840 mmol L-1 dopamine for the unbound enzyme. The enzymetyrosinase arranged in self-assembledmonolayer serves as an efficient sensor due to lowapparent Michaelis constant of 0.061 mmol L-1 dopamine and high maximum reaction velocity of 0.458 mu A s(-1). This fact reflects the ideal arrangement of enzymemolecules causing high availability of the binding site. Tris-glycine sodiumdodecyl sulphate polyacrylamide gel electrophoresis and atomic force microscopy clarified that the protein of molecular weight 25 kDa is bound preferably on chemically modified gold electrode. A sensor prepared by the immobilization of tyrosinase on gold electrode results in higher catecholase activity towards dopamine than in case of CPE and GC electrodes, where enzyme is immobilized physically.eng
dc.description.abstract-translatedHoubová tyrosináza byla imobilizována přímým zapuštěním do elektrodového materiálu (modifikovaná uhlíková pastová elektroda), zabudováním zesítěných enzymových agregátů do polymerní membrány (skelná uhlíková elektroda pokrytá tenkou vrstvou Nafionu (R) a kovalentní vazbou pomocí samovolně sestavené monovrstvy (zlatá elektroda s chemicky vázaným enzymem). Standardní UV-Vis spektrofotometrie a amperometrie v dávkové konfiguraci jsou prezentovány jako doplňkové metody ke studiu kinetiky enzymu tyrosinázy, jehož katecholázová aktivita vede k elektroaktivním produktům (ortho-chinony). Díky vyšší citlivosti amperometrické detekce byla získána evidentní výhoda ve spotřebě enzymu. Připravené amperometrické tyrozinázové biosenzory byly charakterizovány pomocí cyklické voltametrie a mikroskopie atomových sil. Byly porovnány hodnoty Michaelisovy konstant imobilizované a nenavázané tyrosinázy (roztok volného enzymu) vůči dopaminu a katecholu. Zdánlivé Michaelisovy hodnoty konstant pro imobilizovanou tyrosinázu jsou významně nižší než deklarovaná hodnota 0,840 mmol L-1 dopaminu pro nenavázaný enzym. Enzym tyrosináza uspořádaná v samostatně sestavené monovrstvě slouží jako účinný senzor díky nízké zjevné Michaelisově konstantě 0,061 mmol L-1 dopaminu a vysoké maximální reakční rychlosti 0,458 uAs (-1). Tato skutečnost odráží ideální uspořádání molekul enzymu způsobujících vysokou dostupnost vazebného místa. Gelová elektroforéza a mikroskopie atomových sil tris-glycin natriumdodecylsulfát polyakrylamid objasnily, že protein o molekulové hmotnosti 25 kDa je výhodně navázán na chemicky modifikovanou zlatou elektrodu. Senzor připravený imobilizací tyrosinázy na zlaté elektrodě má za následek vyšší aktivitu katecholázy vůči dopaminu než v případě elektrod CPE a GC, kde je enzym fyzicky imobilizován.cze
dc.format"114066-1"-"114066-9"
dc.identifier.doi10.1016/j.jelechem.2020.114066
dc.identifier.issn1572-6657
dc.identifier.obd39884571
dc.identifier.scopus2-s2.0-85082804107
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/10195/77239
dc.identifier.wos000528254900003
dc.language.isoengeng
dc.peerreviewedyeseng
dc.publicationstatuspublished versioneng
dc.publisherElsevier Science SAeng
dc.relation.ispartofJournal of Electroanalytical Chemistry, volume 864, issue: 1eng
dc.relation.publisherversionhttps://doi.org/10.1016/j.jelechem.2020.114066eng
dc.rightspouze v rámci univerzitycze
dc.subjectamperometryeng
dc.subjectneurotransmitterseng
dc.subjectenzyme immobilizationeng
dc.subjectenzyme kineticseng
dc.subjectmushroom tyrosinaseeng
dc.subjectUV-Vis spectrophotometryeng
dc.subjectampérmetriecze
dc.subjectneurotransmiterycze
dc.subjectimobilizace enzymucze
dc.subjectkinetika enzymůcze
dc.subjecthoubová tyrosinázacze
dc.subjectUV-Vis spektrofotometriecze
dc.titleCatalytic properties of variously immobilized mushroom tyrosinase: A kinetic study for future development of biomimetic amperometric biosensorseng
dc.title.alternativeKatalytické vlastnosti různě imobilizované houbové tyrosinázy: Kinetická studie pro budoucí vývoj biomimetických amperometrických biosenzorůcze
dc.typeArticleeng
dspace.entity.typePublication

Soubory

Původní svazek

Nyní se zobrazuje 1 - 1 z 1
Načítá se...
Náhled
Název:
Journal_of_Electroanalytical_Chemistry_864_(2020)_114066.pdf
Velikost:
1.27 MB
Formát:
Adobe Portable Document Format