Interação entre a enzima enolase e superfícies sólidas

• Autor(a) principal: Almeida, Arlete Tavares
• Data de Publicação: 2004
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/46/46132/tde-10092008-163751/
• topic: Adsorção; Adsorption; Atomic force miscroscopy; Elipsometria; Ellipsometry; Enzimas; Enzymes; Microesferas; Microscopia de força atômica; Microspheres; Polímeros; Polymers

Neste trabalho, foram comparadas as cinéticas de adsorção da enolase (2-fosfo-D-glicerato hidrolase) sobre substratos hidrofílicos (placas de silício não modificadas ou silanizadas com aminopropilsilano (APS)) com aquelas sobre substratos hidrofóbicos (placas de silício silanizadas com trimetilclorosilano (TMCS) ou recobertas com filme de PS (poliestireno)). O efeito da forma do substrato (plano x esférico) sobre a cinética de adsorção também foi estudado. Os substratos esféricos foram esferas de vidro não modificadas (caráter hidrofílico) e silanizadas com TMCS (caráter hidrofóbico). As curvas de cinética de adsorção em substratos planos obtidas por elipsometria in situ mostraram que o processo ocorre em três etapas: (1) difusão das moléculas para a interface sólido/líquido, (2) formação de uma monocamada adsorvida e (3) adsorção de outras moléculas sobre a monocamada e formação de multicamadas. As isotermas mostraram que a enolase não possui adesão preferencial em substratos hidrofílicos ou hidrofóbicos. A etapa (1) pode ser descrita pelo modelo de adsorção seqüencial aleatória, enquanto que as etapas (2) e (3) podem ser descritas pelo modelo de adsorção seqüencial cooperativa. Não foi observada influência da força iônica. Contudo, imagens da topografia das superfícies recobertas por enolase obtidas por microscopia de força atômica (in situ e no ar) mostraram que os agregados de moléculas adsorvidas podem se apresentar na forma esférica (força iônica alta) ou como fibrilas (força iônica baixa). Medidas de espalhamento de raios-X a baixo ângulo (SAXS) de uma solução de enolase (6 g/L NaCl 0,001 mol/L) mostraram que as moléculas possuem raio de giro de 29 Å. Portanto, a agregação é induzida pelas propriedades da superfície da monocamada e pela força iônica do meio. Medidas de ângulo de contato mostraram que substratos inicialmente hidrofóbicos se tornaram hidrofílicos após adsorção da enolase, enquanto que os hidrofílicos apresentaram tendência oposta. Medidas de espectroscopia de fotoelétrons de raios-X evidenciaram que a adsorção sobre silício é mais rápida do que sobre PS, corroborando com os resultados obtidos por elipsometria. A influência do pH na adsorção da enolase em silício e APS mostraram que a adsorção é máxima quando o valor de pH é próximo ao ponto isoelétrico da enzima. A cinética de adsorção da enolase em substratos esféricos hidrofílicos e hidrofóbicos, acompanhada por espectrofotometria UV-vis, mostrou que a quantidade de material adsorvido O nestas superfícies aumenta com o tempo de adsorção e concentração inicial de enolase em solução (efeito de cooperativismo), sendo que o valor final é muito mais elevado nos substratos esféricos do que nos planos. Pela metodologia utilizada não se pôde observar os três estágios característicos da cinética de adsorção obtida para substratos planos. A influência da força iônica somente foi observada na adsorção sobre os substratos esféricos em sistemas concentrados (cenolase > 0,5g/L). As moléculas de enolase permanecem ativas após adsorção nos substratos estudados.