Immobilisierung
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Ergebnisse und Diskussion<br />
FAD<br />
FAD<br />
2His<br />
His2 2His His2<br />
[NiNTA] [NiNTA] [NiNTA] [NiNTA]<br />
Abbildung 8: allgemeiner Aufbau des Enzyms<br />
und der Oberfläche.<br />
Oben zeigt das Bändermodel des genetisch veränderten<br />
FNR – Enzyms. Die rot markierten Stellen zeigen<br />
die Position der gegen Histidin ausgetauschten Aminosäuren.<br />
Unten ist der schematische Aufbau der<br />
immobilisierten Enzyme zu sehen.<br />
4.1.1 Synthese und <strong>Immobilisierung</strong>sstrategien<br />
Als erstes muss eine geeignete Grundstruktur für die Moleküle gefunden werden, die die<br />
Enzyme an ihrem Platz vor der Oberfläche halten sollen, was bedeutet, sie muss bestimmte<br />
Eigenschaften aufweisen<br />
- Bindung zum Enzym<br />
- Stabile Bindung zur Oberfläche<br />
- Keine Interferenzen während der Messung<br />
Als Enzyme stehen genetisch modifizierte FNR – Enzyme zur Verfügung, wie in Abbildung 8<br />
zu sehen, die in ihrer Hülle zweimal zwei Histidine tragen, die von jeweils drei nativen Aminosäuren<br />
separiert sind. Dadurch sollte es in der Lage sein an kationische Übergangsmetalle<br />
wie Ni 2+ oder Cu 2+ zu binden. Somit ist auch die<br />
Art der funktionellen Gruppe der verbindenden<br />
Moleküle festgesetzt, welches in die Lösung<br />
ragt. Für die Bindung werden Chelatbildner benötigt,<br />
die in der Lage sind eine entsprechende<br />
Komplexchemie mit Übergangsmetallen eizugehen.<br />
Vereinfacht kann gesagt werden, dass die<br />
kleinen organischen Moleküle zusammen mit<br />
dem d-Metall eine Art Anker bilden, der die<br />
Enzyme an der Sensoroberfläche halten soll. Im<br />
Weiteren wird der Anker aufgeteilt in das Ankermolekül<br />
und das Ankermetall. Als Ankermetall<br />
wird vorrangig Nickel verwendet, wie es<br />
auch zur Aufreinigung von modifizierten Enzymen<br />
benutzt wird, die über eine Kette aus sechs<br />
Histidinen in der Peripherie ihrer Gesamtstruktur<br />
verfügen und die dementsprechend keine Einflüsse<br />
auf die katalytische Aktivität des Enzyms<br />
hat.<br />
Da bei der SPR – Spektroskopie vorwiegend<br />
Goldoberflächen verwendet werden, ist es sinnvoll<br />
auch bei der Elektrochemie mit Goldoberflächen,<br />
also Goldelektroden, zu arbeiten, damit der gleiche Anker in beiden Experimenten<br />
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