В курсе рассматриваются принципы выделения и очистки ферментов, в первую очередь хроматографические и электрофоретические методы. Дана классификация ферментов, описана ферментативная кинетика, в том числе принципы ингибирования, предстационарная кинетика и кинетика многостадийных реакций. Рассматриваются механизмы регуляции ферментов и функциональная локализация ферментов в живых системах.

Список всех тем лекций

Лекция 1. История энзимологии. Основные понятия.
История изучения и открытия ферментов Использование ферментов в повседневной жизни Внеклеточные ферменты Отличия ферментов от небиологических катализаторов Основные понятия

Лекция 2. Оценка ферментов.
Количественная оценка наличия ферментов Факторы, влияющие на скорость изменения реакции Температура pH раствора Катионы, анионы Зависимость концентрации фермента, субстрата

Лекция 3. Правила измерения активности ферментов.
Как обнаруживают ферменты и как их называют? Международная номенклатура ферментов От чего зависит скорость ферментативной реакции Правила измерения скорости ферментативной реакции Влияние рН раствора на активность фермента, использование буферных растворов Влияние температуры на активность фермента

Лекция 4. Активность ферментов, методы измерения активности.
Сложности в определении количества продукта ферментативной реакции Способы выражения ферментативной активности Удельная активность фермента Устаревшие способы выражения ферментативной активности Методы определения активности фермента Преимущества и недостатки метода отбора проб Вариации работы методом отбора проб

Лекция 5. Методы непрерывного измерения активности ферментов.
Повторение пройденного Методы определения активности ферментов, основанные на измерении поглощения Синтез субстратов с хромогенными группами Использование сопряженных реакций Флуоресцентные методы Оптические измерения, основанные на изменении оптических свойств пробы Измерение электрических свойств раствора: водородный электрод Измерение электрических свойств раствора: специфические электроды Полярографический метод Манометрический метод измерения

Лекция 6. Использование и выделение ферментов.
Какие характеристики ферментов можно изучать, кроме активности? Очистка ферментов: зависимость от количества в объекте Использование ферментов: аналитическое Использование ферментов: органический синтез Использование ферментов: бытовое применение Выделение ферментов: если объект известен Выделение ферментов: выбор объекта Выделение ферментов: перевод в доступную форму Выделение ферментов: специфические ситуации Проблема протеолитических ферментов Работа с патогенами: создание генно-инженерных конструкций

Лекция 7. Методы очистки ферментов. Часть 1.
Как извлечь фермент из объекта? Способы механического разрушения клеток (гомогенизатор, блендеры) Разрушение прессами Проблемы механического разрушения Ультразвуковое разрушение Физико-химические методы: применение детергентов Физико-химические методы: лизис клеток Шоковые методы (осмосмотический и насыщение газом) Биологические методы: ферментативное разрушение Последствия ферментативного разрушения Методы очистки фермента: фильтрация и центрифугирование

Лекция 8. Методы очистки ферментов. Часть 2.
Категории очистки белка Виды небелковых примесей и методы их удаления Первые этапы очистки: отделение нерастворимых соединений и диализ Методы осаждения белка Эффект высаливания Осаждение органическими растворителями Специфические методы осаждения Матрицы для ионообменной хроматографии

Лекция 9. Ионообменная хроматография.
Катионообменники Анионообменники Условия разделения в ионообменной хроматографии Бач-метод хроматографии Колоночный метод хроматографии Элюция в различных значениях рН Особенности градиентной элюции, концентрирование Хроматофокусирование Гидрофобная хроматография

Лекция 10. Метод гель-фильтрации.
Метод гель-фильтрации История разработки гелей для гель-фильтрации Сополимерные гели Процесс гель-фильтрации Применение: обессоливание и смена буфера Применение: очистка белка Применение: определение размеров нативных белков Применение: концентрирование раствора Специфические хитрости очистки белка

Лекция 11. Метод электрофореза.
История развития метода электрофореза Полиакриламидные гели Недостатки метода Диск-электрофорез, суть процесса Электрофорез в денатурирующих условиях Метод изоэлектрофокусировки Иммуноаффинная хроматография, часть 1 Аффинная очистка ферментов: связывание Аффинная очистка ферментов: элюция Иммуноаффинная хроматография, часть 2

Лекция 12. Ферментативная кинетика. Уравнение Михаэлиса-Ментен.
Введение Вывод уравнения Михаэлиса-Ментен Особые случаи уравнения Михаэлиса-Ментен Метод экспериментального определения константы Михаэлиса График Лайнуивера-Бэрка в двойных обратных координатах График Иди-Хофсти Случай обратимости реакции образования продукта Двухсубстратные реакции: типы взаимодействия субстратов с ферментом

Лекция 13. Кинетика ферментативных реакций.
Повторение материала последней темы предыдущей лекции Линеаризация уравнения кинетики двухсубстратной реакции Механизм "пинг-понга" Проблемы насыщающих концентраций Трёхсубстратные и многостадийные реакции: Предстационарная кинетика: метод "остановленной струи" Предстационарная кинетика: метод непрерывного потока Предстационарная кинетика: измерение скорости процессов при смещении равновесия Зависимость кинетики ферментов от рН Химические методы исследования кинетики

Лекция 14. Ингибирование ферментов.
Введение Специфические ингибиторы Обратимое связывание ингибитора Необратимое связывание ингибитора Обратимое конкурентное ингибирование Обратимое полное неконкурентное ингибирование Обратимое неполное неконкурентное ингибирование Обратимое смешанное и бесконкурентное ингибирование Методы определения параметров ингибирования

Лекция 15. Регуляция ферментативной активности.
Лактозный оперон Регуляция по принципу отрицательной обратной связи Регуляция на уровне синтеза Регулируемая деградация фермента Фосфорилирование: ковалентная модификация Иные ковалентные модификации Зависимость от локализации Нековалентная модификация ферментов Субстрат как эффектор Аллостерическая регуляция Нерегулируемые ферменты Сложная регуляция глутаминсинтетазы

Лекция 16. Механизмы катализа.
Кислотно-основный катализ: общие сведения Кислотно-основный катализ: лизоцим Кислотно-основный катализ: панкреатическая рибонуклеаза Ковалентный катализ Ковалентный катализ: гексокиназа Коферменты ковалентного катализа (пиридоксальфосфат) Электростатический катализ (частный случай кислотно-основного) Катализ с участием ионов металлов: карбоангидразы Катализ с участием ионов металлов: полимеразы нуклеиновых кислот Катализ с участием ионов металлов: пространственные эффекты Теория индуцированного соответствия Доказательства теории индуцированного соответствия

Лекция 17. Локализация белков в живом организме. Классификация и номенклатура ферментов.
Место ферментов в живых организмах: прокариоты Ассоциация белков со структурами бактериальной клетки Белки митохондрий эукариот Белки пластид эукариот Белки эндосомных структур Ферменты созревания белков Тканеспецифичность ферментов (изоферменты) История классификации ферментов Классы ферментов Подклассы ферментов Подподклассы ферментов Номенклатура ферментов