The thermal scanning fluorescence study on the conformational stability of glucose oxidease (GOD) from Aspergillus Niger

• Autorzy: Kowalska A. , Gyugos M. , Szego D. , Lopez Pineda A. , Ayala D. , Xu Y. , Hughes N. , Tito A. , Jabłońska J.

Warianty tytułu

PL

Badanie termostabilności konformacyjnej oksydazy glukozowej (GOD) z Aspergillus Niger

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy zbadano, wykorzystując metody fluorescencyjne, proces termicznej denaturacji oksydazy glukozowej (GOD) pochodzącej z Aspergillus niger. Zachodzącym podczas procesu termicznego rozfałdowania zmianom konformacyjnym GOD towarzyszy oddysocjowanie od enzymu cząsteczek dinukleotydu flawinoadeninowego (FAD). Dlatego też podczas termicznej denaturacji enzymu zaobserwowano zmiany intensywności fluorescencji FAD. Monitorując intensywność fluorescencji FAD w miarę wzrostu temperatury, wyznaczono temperaturę oraz energię swobodną Gibbsa dla procesu termicznego rozfałdowania oksydazy glukozowej. Ponadto, rejestrując zmiany intensywności emisji FAD w miarę wzrostu temperatury, zbadano także wpływ substratu na termostabilność oksydazy glukozowej. Okazało się, że w obecności glukozy enzym wykazuje zwiększoną odporność na działanie podwyższonej temperatury. Rezultaty przeprowadzonych badań wskazują, że metoda monitorowania intensywności fluorescencji stanowi czułą, szybką i prostą metodę badania zmian konformacyjnych związanych z procesem termicznej inaktywacji enzymu.

EN

In this study, the temperature-induced unfolding process of glucose oxidase (GOD) from Aspergillus niger has been investigated by monitoring fluorescence intensity of FAD, which dissociates from the enzyme during denaturation. The temperature, as well as Gibbs free energy of the unfolding process of GOD have been determined. Additionally, the effect of glucose on the flavoprotein thermostability has also been studied. The obtained results suggest that thermal scanning fluorescence method is a sensitive, fast and simple method for recording conformational changes associated with the temperature-induced unfolding process of GOD.

Słowa kluczowe

PL

metoda fluorescencyjna; denaturacja oksydozy glukozowej; enzym

EN

fluorescence method; denaturation of glucose oxidase; enzyme

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Łódzkiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe. Chemia Spożywcza i Biotechnologia / Politechnika Łódzka
• Rocznik: 2007
• Tom: Z. 71
• Strony: 35--48
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz.

Twórcy

autor

Kowalska A.

autor

Gyugos M.

autor

Szego D.

autor

Lopez Pineda A.

autor

Ayala D.

autor

Xu Y.

autor

Hughes N.

autor

Tito A.

autor

Jabłońska J.

• Wydział Biotechnologii i Nauk o Żywności, Politechnika Łódzka

Bibliografia

• [1] Ahmad A., Akhtar M.S., Bhakuni V.: Monovalent cation-induced conformational change in glucose oxidase leading to stabilizatation of the enzyme. Biochemistry, 40, 1945-1955,(2001).
• [2] Hartnett A.M., Ingersoll CM, Baker G.A., Bright F.V.: Kinetics and thermodynamics of free flavins and the flavin-based redox active site within glucose oxidase dissolved in solution or seąuestered within a sol-gel-derived glass. Anal. Chem., 1215-1224,(1999).
• [3] Lescovac V., Trivic S., Wohlfahrt G., Kandrac J., Pericin D.: Glucose oxidase from Aspergillus niger. the mechanism of action with molecular oxygen, quinones, and one-eletron acceptors. I.J.B.C.B., 37, 731-750, (2005).
• [4] Haouz A., Twist C, Zentz C, Kersabiec A.M., Pin S., Alpert B.: Forster nergy transfer from tryptophan to flavin in glucose oxidase enzyme. Chem. Phys. Lett., 294, 197-203, (1998).
• [5] Akhtar M.S., Ahmad A., Bhakuni V.: Guanidinium Chloride- and urea-induced unfolding of the dimeric enzyme glucose oxidase. Biochemistry, 41, 3819-3827, (2002).
• [6] Haq S.K., Ahmad F., Khan R.H.: The acid-induced state of glucose oxidase exists as a compact folded intermediate. B.B.R.C, 303, 685-692, (2003).
• [7] Fischer M., Georges J.: Fluorescence quantum yield of rhodamine 6G in ethanol as a function of concentration using thermal lens spectrometry. Chem. Phys. Lett., 260, 115-118,(1996).
• [8] Wahl, P., Auchet J.C., Visser A.J.W.G., Miiller F.: Time resolved fluorescence of flavin adenine dinucleotide. FEBS Lett., 44, (1974).
• [9] van den Berg P.A.W., Widengren J., Hink M.A., Rigler R., Visser A. J.W.G.: Fluorescence correlation spectroscopy of flavins and flavoenzymes: photochemical and photophysical aspects. Spectrochim. Acta Part A, 57, 2135-2144, (2001).
• [10] Chosrowjan H., Taniguchi S., Mataga N., Tanaka F., Visser A.J.W.G.: The stacked flavin adenine dinucleotide conformation in water is fluorescent on picosecond timescale. Chem. Phys. Lett., 378, 354-358, (2003).
• [11] van den Berg P.A.W., Feenstra K.A., Mark A.E., Berendsen H.J.C, Visser A.J.W.G.: Dynamic conformations of flavin adenine dinucleotide: simulated molecular dynamics of the flavin cofactor related to the time-resolved fluorescencecharacteristic. J. Phys. Chem. B, 106, 8858-8869, (2002).
• [12] Islam S.D.M., Susdorf T., Penzkofer A., Hcgemann P.: Fluorescence quenching of flavin adenine dinucleotide in aqueous solution by pH dependent isomerisation and photo-induced electron transfer. Chem. Phys., 295, 137-149, (2003).
• [13] Grininger M., Seiler F., Zeth K., Desterhelt D.: Dodecin sequesters FAD in closed conformation from the aqueous solution. J. Mol. Biol., 364, 561-566, (2006).