Immobilisierung

Stand der Technik
FAD
FAD
hexa His
hexa His
[NiNTA] [NiNTA] [NiNTA] [NiNTA]
Abbildung 3: schematische Darstellung der etablierten Affinitätsbindung zwischen Metallkomplexen und Histidin
modifizierten Proteinen.
Links ist die klassische Reinigungsmethode mit einem Polyhistidinschwanz an einem FNR Enzymgezeigt.
Oben ist das Bändermodel zu sehen mit dem in rot eingefärbten Schwanz und unten ist eine schematische Darstellung
des Prinzips und der möglichen Orientierung [27] . Rechts ist eine neuer Anwendung, bei der die Histidine in
dem Enzym in einer his-X 3 -his Anordnung sind und somit eine Richtung für das Enzym vorgeben. Oben ist das
Bändermodel mit den rot eingefärbten mutierten Positionen und unten eine schematische Darstellung, die eine
optimierte Orientierung zeigt [1,47] .
Analog zu diesem Reinigungsschritt können die so modifizierten Enzyme auch auf Oberflächen
adsorbieren. Durch die Art der Bindung können die Proteine leicht auf der Oberfläche
wandern, was im extremsten Fall zu einem langsamen Verlust der assoziierten Fracht führen
kann. Das häufigste Metall für diese Anwendung ist das Ni 2+ Kation, welches optimale Bindungseigenschaften
hat und auch elektrochemisch inaktiv ist. Die häufigsten Chelatliganden
sind Nitriltriessigsäurederivate. Sie weisen vier Bindungsstellen auf, die zwei weitere Bindungsstellen
am Nickel unbesetzt lassen. Zusammen mit zwei der Histidinliganden bildet das
Nickel einen stabilen oktaedrischen Komplex, der in wässrigen Salzlösungen nicht dissoziiert
und vielfach zur Herstellung von Proteinbiochips führte [51,53] .
Mit dieser Technik können Monolagen von Enzymen stabil auf einer Oberfläche immobilisiert
werden, was auf den ersten Moment zu deutlich niedrigeren Signalen führen sollte als
eine massive Polymerschicht mit einer hohen Beladung an Enzymen. Der Vorteil dieser
Technik ist die Nähe der Enzyme zu der Sensoroberfläche, was dazu führt das es keine Transportlimitierung
in dem System gibt. Zusätzlich ist durch den definierten Aufbau auch das ak-
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