SAO

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Sarcosinoxidase, auch als SOX bezeichnet, ist das dritte Enzym im Stoffwechselweg des Kreatininabbaus, das spezifisch die Produktion von Glycin aus dem Substrat Sarcosin katalysieren kann. Mikroorganismen sind die wichtigste Quelle für Kreatininoxidase, die ein breites Anwendungsspektrum in der klinischen Diagnostik hat. Die Bestimmung von Kreatinin im Serum durch Kreatininoxidase in Verbindung mit Kreatinase ist ein wichtiger Faktor zur Beurteilung der Nierenfunktion. Sarcosinoxidase gehört zu den Flavin-Proteinen und kann mit Kreatinase gekoppelt werden, um Kreatinin in Glycin-Formaldehyd und Wasserstoffperoxid abzubauen. Als wichtige diagnostische Enzympräparation wird Sox häufig zur Bestimmung des Kreatininspiegels im menschlichen Serum verwendet, um die Gesundheit der Nierenfunktion zu beurteilen.

Abbildung 1. Proteinstruktur der Sarcosinoxidase.

Einführung

Die Prüfung der Sarcosinoxidase ist zu einem Routine-Test in medizinischen Einrichtungen geworden, und SOX hat einen großen klinischen Bedarf. Derzeit ist die Verwendung von Gentechnik zur Erreichung einer heterologen Hochleistungs-Expression von SOX ein effektives Mittel, um den klinischen Diagnostikanwendungen gerecht zu werden. E. coli, als häufig verwendeter Expressionswirt, hat viele Vorteile wie niedrige Fermentationskosten, hohe Ausbeute, einfache Handhabung, klaren genetischen Hintergrund, kurzen Reproduktionszyklus und einfache Kontrolle. Es wird allgemein als das bevorzugte System für die Produktion rekombinanter Proteine über mehrere Monate angesehen. Insbesondere aufgrund der großen Unterschiede in den enzymologischen Eigenschaften von sox aus verschiedenen biologischen Quellen wird dies die Anwendungseffekte direkt beeinflussen, wie die relative Molekularmasse, die Untereinheitszusammensetzung und die Proteinzusammensetzung. Daher ist es sehr wichtig, die Eigenschaften der SOX-Enzyme eingehend zu erforschen. Darüber hinaus ist die allgemein schlechte Stabilität von diagnostischen Enzymreagenzien auch ein wichtiger Faktor, der die praktische Anwendung solcher Enzympräparate einschränkt. Und die detaillierte Enzymmolekül-Inaktivierungsmaschine.

Wie kann die Stabilität der Sarcosinoxidase verbessert werden?

Da Sarcosinoxidase während der Lagerung und des Transports leicht inaktiviert wird, ist die Verbesserung ihrer Stabilität die Grundlage für die großflächige Anwendung dieses Enzyms. Derzeit gibt es hauptsächlich Methoden zur Verbesserung der Enzymstabilität, wie Proteinengineering, Immobilisierung, Zugabe von Schutzmitteln, chemische Modifikation usw. Unter ihnen ist die Immobilisierung eine gebräuchlicher verwendete Methode. Glutaraldehyd ist ein bifunktionelles Reagenz, das häufig in der Enzymimmobilisierung verwendet wird. Aufgrund der komplexen Handhabung und der Toxizität des Reagenz kann jedoch die Carbodiimid-Methode verwendet werden, um Sarcosinoxidase zu fixieren; 1-Ethyl- (3-dimethylaminopropyl) carbodiimid (EDC) ist ein Kondensationsmittel, das eine Aminogruppe mit einer Carboxylgruppe koppelt. Die Carboxylgruppe des Enzymmoleküls wird durch Carbodiimid aktiviert, um ein Zwischenprodukt zu bilden, das dann mit dem Aminoträger reagiert, um ein Konjugat zu bilden.

Anwendungen

Die elektrochemische Nachweismethode für Sarcosin umfasst: die Verbindung von Sarcosinoxidase mit der ersten Nukleinsäuresequenz durch physikalische Adsorption oder chemische Kopplung; die Verbindung der Peroxidase mit der zweiten Nukleinsäuresequenz; Bereitstellung der ersten Nukleinsäure-Nanostrukturen, die aus der ersten Erkennungssequenz herausragen; Bereitstellung der zweiten Nukleinsäure-Nanostrukturen, die aus der zweiten Erkennungssequenz herausragen; die erste Nukleinsäuresequenz-Modifizierungsenzym hybridisiert mit der ersten Erkennungssequenz, um die Sarcosinoxidase und die Nukleinsäure zu erhalten, die erste komplexe Nanostrukturen, das zweite Nukleinsäuresequenz-Modifizierungsenzym hybridisiert mit der zweiten Erkennungssequenz, um einen zweiten Komplex aus Peroxidase und Nukleinsäure-Nanostrukturen zu erhalten; der erste Komplex und der zweite Komplex werden zu einer elektrochemischen Arbeitsoberfläche des Geräts zusammengebaut, die einer elektrochemischen Detektion unterzogen wird. Die elektrochemische Nachweismethode gemäß der vorliegenden Erfindung kombiniert strukturelle Nukleinsäure-Nanotechnologie, enzymkatalysierte Reaktion und elektrochemischen Biosensor, um die quantitative Detektion kleiner Sarcosin-Moleküle zu realisieren.

Referenz