GIACOMELLI CARLA EUGENIA
Congresos y reuniones científicas
Título:
Adsorción de Glucosa Oxidasa sobre Silica: Cinética, Estructura y Actividad
Autor/es:
ANNE-MARIE TJEERDSMA; MARTÍN E. ERRO; PATRICIA I. ORTIZ; CARLA E. GIACOMELLI
Lugar:
Termas de Río de Hondo
Reunión:
Congreso; XIV Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2005
Institución organizadora:
Asociación Argentina de Investigación en Fisicoquímica
Resumen:

Existen muchos estudios respecto de la actividad de Glucosa oxidasa (GOx) inmovilizada sobre superficies sólidas a causa de su aplicación en biosensores. Sin embargo, hay muy pocos trabajos publicados sobre la cinética de adsorción y el efecto de la superficie sobre la estructura de la GOx.

En este trabajo, se estudió la cinética de adsorción-desorción de GOx sobre superficie de sílica utilizando la técnica de reflectometría. Además, se realizaron estudios estructurales de la enzima adsorbida por FTIRATR. Finalmente, la actividad de la GOx se determinó amperométricamente midiendo el peroxido de hidrógeno generado por la enzima adsorbida. Los experimentos se realizaron en función de la oncentración de la proteína y la fuerza iónica manteniendo constante el pH en el punto isoelectrico de la GOx (pH 4,4). Se realizaron experimentos de desorción a pH 4,4 y 7. En los experimentos de reflectometría se observó que la velocidad inicial de adsorción está controlada por el transporte de la proteína desde la solución hacia la superficie y que disminuye cuando aumenta la fuerza iónica. Se comprobó que la cantidad máxima de enzima adsorbida es 0.2 mg/m2 independientemente de la concentración y fuerza iónica. A pH 4,4 y a fuerza iónica baja (5 mM) no se observa desorción, mientras que a fuerza iónica alta (0,5M), se desorbe alrededor del 20% dependiendo de la concentración inicial de proteína. Por otra parte, a pH 7 una fracción importante se desorbe a ambas fuerzas iónicas. Los espectros de IR de la GOx en solución muestran que la proteína presenta tanto elementos de á-helice como de â-sheet. Los experimentos de FTIR-ATR utilizando GOx adsorbida sobre un cristal de sílica revelaron un incremento en la estructura â-sheet con el tiempo de adsorción. Este fenómeno se intensifica a bajas concentraciones de proteína y a alta fuerza iónica. Se determinó que la actividad de GOx en solución a pH 7, es tres veces mayor que a pH 4,4 y que la actividad disminuye cuando aumenta la fuerza iónica. La enzima adsorbida prácticamente está inactiva a ambos valores de pH y fuerzas iónicas. La adsorción de Gox sobre la superficie de sílica perturba la estructura tridimensional de la proteína causando pérdida de la actividad biológica.

2 independientemente de la concentración y fuerza iónica. A pH 4,4 y a fuerza iónica baja (5 mM) no se observa desorción, mientras que a fuerza iónica alta (0,5M), se desorbe alrededor del 20% dependiendo de la concentración inicial de proteína. Por otra parte, a pH 7 una fracción importante se desorbe a ambas fuerzas iónicas. Los espectros de IR de la GOx en solución muestran que la proteína presenta tanto elementos de á-helice como de â-sheet. Los experimentos de FTIR-ATR utilizando GOx adsorbida sobre un cristal de sílica revelaron un incremento en la estructura â-sheet con el tiempo de adsorción. Este fenómeno se intensifica a bajas concentraciones de proteína y a alta fuerza iónica. Se determinó que la actividad de GOx en solución a pH 7, es tres veces mayor que a pH 4,4 y que la actividad disminuye cuando aumenta la fuerza iónica. La enzima adsorbida prácticamente está inactiva a ambos valores de pH y fuerzas iónicas. La adsorción de Gox sobre la superficie de sílica perturba la estructura tridimensional de la proteína causando pérdida de la actividad biológica.