Разработаны и изготовлены микроразмерные глюкозоокисляющие биоаноды и кислородвосстанавливающие биокатоды на основе нанобиокомпозитных материалов, содержащих графен, поли (3,4-этилендиокситиофена), многостенные углеродные нанотрубки и редокс-ферменты (глюкозооксидазу и билирубиноксидазу как анодный и катодный биоэлементы соответственно). Основные xарактеристики электродов, полученные в растворах с рН 7,4 (плотность тока в несколько мА/см2 и емкость свыше 50 мФ/см2), наряду с возможностью варьировать как емкостные, так и биоэлектрокаталитические параметры электродов в широком диапазоне, подтверждают перспективность использования разработанных электродов для создания потенциально имплантируемых биоэлектронных устройств для одновременной генерации и накопления электрической энергии. Принципиальная возможность замены углеродных нанотрубок в составе нанобиокомпозита на наночастицы золота позволяет добиться создания различных поверхностей для специфической иммобилизации различных редокс-ферментов.
В бактериальной системе Escherichia coli осуществлена продукция трех белков из экстремофильных бактерий: гипотетической монооксигеназы из Deinococcus radiodurans, гипотетической нуклеотидилтрансферазы из Thermotoga maritime и гипотетической оксидоредуктазы из Exiguobacterium sibiricum, а также белка-шаперона из Homo sapiens DJ-1. Подобраны условия выделения и очистки рекомбинантных белков, позволяющие получать целевые продукты экспрессии с чистотой не менее 96%. Определены условия кристаллизации, обеспечивающие стабильный рост кристаллов. Проведены рентгеноструктурные эксперименты с целью проверки качества кристаллов; разрешение полученных структурных данных составляло от 1.2 до 1.8 A.
Selected proteins were produced in Escherichia coli bacterial expression system--three proteins from extremophil bacteria: a putative monooxygenase from Deinococcus radiodurans, a putative nucleotidyltransferase from Thermotoga maritima, a putative oxidoreductase from Exiguobacterium sibiricum; and a shaperon from Homo sapiens DJ-1. The protocol of isolation & purification of recombinant proteins were developed that allowed to obtain expression products with the purity of no less than 96%. Conditions for the crystallization have been selected that allowed a stable growth of crystals. Preliminary x-ray experiments were conducted in order to confirm the quality of produced crystals; the resolution of obtained structural data was from 1.2 to 1.8 angstrom.
Three proteins from extremophilic bacteria—hypothetical monooxygenase from Deinococcus radiodurans , hypothetical nucleotidyl transferase from Thermotoga maritime , and hypothetical oxidoreductase from Exiguobacterium sibiricum —and the DJ-1 chaperone protein from Homo sapiens have been produced in Escherichia coli . The isolation and purification procedures developed for the recombinant proteins allowed us to achieve yields higher than 96%. Crystallization conditions enabling stable growth of crystals have been determined. X-ray experiments have been performed to test the quality of the crystals and the resolution achieved ranged from 1.2 to 1.8 Å.