Biopolym. Cell. 2016; 32(4):271-278.
http://dx.doi.org/10.7124/bc.000929
Молекулярна та клітинна біотехнології
Вивчення інгібування іммобілізованої ацетилхолінестерази афлатоксином В1 в складі потенціометричного біосенсора
1, 2, 3Степурська К. В., 2Коробко М. І., 1Архипова В. М., 1, 2Солдаткін О. О., 3Лагард Ф., 1, 2Солдаткін О. П., 1, 2Дзядевич С. В.
  1. Інститут молекулярної біології і генетики НАН України
    Вул. Академіка Заболотного, 150, Київ, Україна, 03680
  2. Інститут високих технологій,
    Київський національний університет імені Тараса Шевченка
    пр. Академіка Глушкова 2, кор. 5, Київ, Україна, 03022
  3. Університет Клода Бернарда Ліон 1, Інститут аналітичних наук, UMR 5280 CNRS / UCBL / ENS,
    5, Рю де ла Ду, Віллербанн, Франція, 69100

Abstract

Мета. Визначення типу інгібування іммобілізованої ацетилхолінестерази афлатоксином B1. Методи. Біоселективний елемент потенціометрического біосенсора був створений використовуючи поперечну зшивку ацетилхолінестерази з бичачим сироватковим альбуміном в мембрані за допомогою глутарового альдегіду. Результати. Визначено оптимальні умови роботи потенціометричного біосенсора, такі як рН-оптимум роботи ферменту та його інгібування. Були визначені уявна константа Міхаеліса, а також максимальна початкова швидкість ферментативної реакції іммобілізованої ацетилхолінестерази в складі біосенсора. Тип оборотного інгібування іммобілізованої ацетилхолінестерази афлатоксином В1 в складі потенціометричного біосенсора був ідентифікований з використанням нового графічного методу – методу «ступеня інгібування», отриманий результат був підтверджений за допомогою одного із традиційних методів –Лайнуівера-Берка. Висновки. Це дослідження допомагає зрозуміти механізми інгібування ферменту в складі біосенсора та наближує впровадження біосенсора у виробництво.
Keywords: біосенсор, іммобілізована ацетилхолінестераза, тип інгібування, афлатоксин В1, потенціометричний перетворювач
Повний текст: (PDF, англійською)

References

[1] Kensler TW, Roebuck BD, Wogan GN, Groopman JD. Aflatoxin: a 50-year odyssey of mechanistic and translational toxicology. Toxicol Sci. 2011;120 Suppl 1:S28-48. Review.
[2] Var I, Kabak B, Gök F. Survey of aflatoxin B1 in helva, a traditional Turkish food, by TLC. Food Control. 2007;18(1): 59–62.
[3] Khayoon WS, Saad B, Yan CB, Hashim NH, Ali ASM, Salleh MI, Salleh B. Determination of aflatoxins in animal feeds by HPLC with multifunctional column clean-up. Food Chem. 2010; 118(3):882–6.
[4] Solfrizzo M, De Girolamo A, Lattanzio VMT, Visconti A, Stroka J, Alldrick A, van Egmond HP. Results of a proficiency test for multi-mycotoxin determination in maize by using methods based on LC-MS. (MS). Qual Assur Saf Crop Foods. 2013;5(1):15–48.
[5] Pohanka M. Spectrophotomeric assay of aflatoxin B1 using acetylcholinesterase immobilized on standard micro-plates. Anal Lett. 2013;46(8):1306–15.
[6] Puiu M, Istrate O, Rotariu L, Bala C. Kinetic approach of aflatoxin B1-acetylcholinesterase interaction: a tool for developing surface plasmon resonance biosensors. Anal Biochem. 2012;421(2):587-94.
[7] Soldatkin OO, Burdak OS, Sergeyeva TA, Arkhypova VM, Dzyadevych SV, Soldatkin AP. Acetylcholinester-ase-based conductometric biosensor for determination of aflatoxin B1. Sens Actuators B Chem. 2013; 188:999–1003.
[8] Stepurska KV, Soldatkin OO, Arkhypova VM, Soldatkin AP, Lagarde F, Jaffrezic-Renault N, Dzyadevych SV. De-velopment of novel enzyme potentiometric biosensor based on pH-sensitive field-effect transistors for aflatoxin B1 analysis in real samples. Talanta. 2015;144:1079–84.
[9] Lineweaver H, Burk D. The determination of enzyme dissociation constants. J Am Chem Soc. 1934; 56(3):658–66.
[10] Butterworth PJ. The use of Dixon plots to study enzyme inhibition. Biochim Biophys Acta. 1972;289(2):251-3.
[11] Cornish-Bowden A. A simple graphical method for determining the inhibition constants of mixed, uncompetitive and non-competitive inhibitors. Biochem J. 1974;137(1):143-4.
[12] Atkins GL, Nimmo IA. A comparison of seven methods for fitting the Michaelis-Menten equation. Biochem J. 1975;149(3):775-7.
[13] Amine A, El Harrad L, Arduini F, Moscone D, Palleschi G. Analytical aspects of enzyme reversible inhibition. Talanta. 2014;118:368-74.
[14] Benilova IV, Arkhypova VN, Dzyadevych SV, Jaffrezic-Renault N, Martelet C, Soldatkin AP. Kinetics of human and horse sera cholinesterases inhibition with solanaceous glycoalkaloids: study by potentiometric biosensor. Pestic Biochem Physiol. 2006; 86(3):203–10.
[15] Arkhypova VN, Dzyadevych SV, Soldatkin AP, El’skaya AV, Martelet C, Jaffrezic-Renault N. Development and optimisation of biosensors based on pH-sensitive field effect transistors and cholinesterases for sensitive detection of solanaceous glycoalkaloids. Biosens Bioelectron. 2003;18(8): 1047–53.
[16] Dzyadevych SV, Arkhypova VN, Soldatkin AP, El’skaya AV, Martelet C, Jaffrezic-Renault N. Enzyme biosensor for tomatine detection in tomatoes. Anal Lett. 2004;37(8):1611–24.
[17] Dzyadevych SV, Soldatkin AP, El’skaya AV, Martelet C, Jaffrezic-Renault N. Enzyme biosensors based on ion-selective field-effect transistors. Anal Chim Acta. 2006;568(1–2): 248–58.