Influence of New Types of Biscitratogermanates on Penicillium restrictum α-L-Rhamnosidase
The intensive development of biotechnology in the last decade is largely determined by the growing requirement needs of both medicine and various industries for products of microbial synthesis, including glycosidases, in particular α-L-rhamnosidases. Their wide use to solve current biological-medica...
Saved in:
| Date: | 2023 |
|---|---|
| Main Authors: | , , , , , , , , , , , , , |
| Format: | Article |
| Language: | English |
| Published: |
PH "Akademperiodyka" of the NAS of Ukraine
2023
|
| Online Access: | https://ojs.microbiolj.org.ua/index.php/mj/article/view/24 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Microbiological Journal |
Institution
Microbiological Journal| id |
oai:ojs2.ojs.microbiolj.org.ua:article-24 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Microbiological Journal |
| baseUrl_str |
|
| datestamp_date |
2023-07-14T10:49:05Z |
| collection |
OJS |
| language |
English |
| topic_facet |
Penicillium restrictum α-L-rhamnosidase multi-ligand germanium-3d-metal complexes with citric acid phenanthroline bipyridine Penicillium restrictum α-L-рамнозидаза мультилігандні комплекси германій-3d-метал з лимонною кислотою фенантроліном біпіридином |
| format |
Article |
| author |
Gudzenko, O.V. Borzova, N.V. Varbanets, L.D. Seifullina, I.I. Martsinko, E.E. Buchko, O.V. Pesaroglo, А.G. Гудзенко, О.В. Борзова, Н.В. Варбанець, Л.Д. Сейфулліна, І.Й. Марцинко, О.Е. Бучко, О.В. Пєсарогло, О.Г. |
| spellingShingle |
Gudzenko, O.V. Borzova, N.V. Varbanets, L.D. Seifullina, I.I. Martsinko, E.E. Buchko, O.V. Pesaroglo, А.G. Гудзенко, О.В. Борзова, Н.В. Варбанець, Л.Д. Сейфулліна, І.Й. Марцинко, О.Е. Бучко, О.В. Пєсарогло, О.Г. Influence of New Types of Biscitratogermanates on Penicillium restrictum α-L-Rhamnosidase |
| author_facet |
Gudzenko, O.V. Borzova, N.V. Varbanets, L.D. Seifullina, I.I. Martsinko, E.E. Buchko, O.V. Pesaroglo, А.G. Гудзенко, О.В. Борзова, Н.В. Варбанець, Л.Д. Сейфулліна, І.Й. Марцинко, О.Е. Бучко, О.В. Пєсарогло, О.Г. |
| author_sort |
Gudzenko, O.V. |
| title |
Influence of New Types of Biscitratogermanates on Penicillium restrictum α-L-Rhamnosidase |
| title_short |
Influence of New Types of Biscitratogermanates on Penicillium restrictum α-L-Rhamnosidase |
| title_full |
Influence of New Types of Biscitratogermanates on Penicillium restrictum α-L-Rhamnosidase |
| title_fullStr |
Influence of New Types of Biscitratogermanates on Penicillium restrictum α-L-Rhamnosidase |
| title_full_unstemmed |
Influence of New Types of Biscitratogermanates on Penicillium restrictum α-L-Rhamnosidase |
| title_sort |
influence of new types of biscitratogermanates on penicillium restrictum α-l-rhamnosidase |
| title_alt |
Вплив нових типів бісцитратогерманатів на активність α-L-рамнозидази Penicillium restrictum |
| description |
The intensive development of biotechnology in the last decade is largely determined by the growing requirement needs of both medicine and various industries for products of microbial synthesis, including glycosidases, in particular α-L-rhamnosidases. Their wide use to solve current biological-medical and chemical-technological problems stimulates researchers to search for compounds capable of influencing their catalytic activity. Therefore, the purpose of this work was to isolate and purify α-L-rhamnosidase from a new producer of Penicillium restrictum and to investigate multi-ligand germanium-3d-metal complexes with citric acid, phenanthroline, and bipyridine as effectors of its activity. Methods. The object of the study was α-L-rhamnosidase of P. restrictum. Its purification was carried out by gel filtration and ion exchange chromatography on TSK-gels and Sepharose 6B. The activity of α-L-rhamnosidase was determined using the Davis method with naringin as a substrate. As modifiers of enzyme activity, purposefully synthesized multiligand germanium-3d-metal complexes with citric acid, phenanthroline, and bipyridine ([Ni(bipy)3][Ge(HCit)2]·3H2O (1); [Ni(phen)3][Ge(HCit)2]·2H2O (2); [{Cu(bipy)2}2Ge(m-Cit)2]·12Н2О (3); [{Cu(phen)2}2Ge(m-Cit)2]·13H2O (4); [Zn(bipy)3][Ge(HCit)2]·2H2O (5); [Zn(phen)3][Ge(HCit)2]·3H2O (6)), were used. Results. From the supernatant of culture fluid of P. restrictum, α-L-rhamnosidase was isolated and purified 23.1 times with a yield of 0.09%. The specific activity of the enzyme was 27.8 units/mL. The enzyme was homogeneous according to gel filtration on Sepharose 6B and had a molecular mass of 50 kDa. It was established that the considered coordination compounds are able to regulate the catalytic activity of α-L-rhamnosidase of P. restrictum. All of them manifest themselves either as activators or as inert substances, no inhibition was observed. In addition, the dependence of the degree of enzyme activation by the compounds on their concentration is traced and corresponds to the following series: at a concentration of 0.01% — 1 > 6 ≈ 5 > 3 >2 ≈ 4 and at a concentration of 0.1% — 1 > 4 > 2 > 5 ≈ 6. 3. The catalytic activity is also significantly affected by the time of exposure to the compounds: at a concentration of 0.01% for 1h, the activity of the enzyme at the control level was observed for all compounds, whereas at a concentration of 0.1% for 24 h, the activity increased sharply in the presence of compounds 1 (300%), 6 (153%), and 2 (134%). The action of the others was at the control level. Conclusions. The obtained data on new complex metal compounds with an activating effect on microbial α-L-rhamnosidases. It has been established that compounds whose structural organization ensures the synergism of the action of all components are the most promising enzyme effectors in a series of coordination compounds of biologically active metals and ligands. |
| publisher |
PH "Akademperiodyka" of the NAS of Ukraine |
| publishDate |
2023 |
| url |
https://ojs.microbiolj.org.ua/index.php/mj/article/view/24 |
| work_keys_str_mv |
AT gudzenkoov influenceofnewtypesofbiscitratogermanatesonpenicilliumrestrictumalrhamnosidase AT borzovanv influenceofnewtypesofbiscitratogermanatesonpenicilliumrestrictumalrhamnosidase AT varbanetsld influenceofnewtypesofbiscitratogermanatesonpenicilliumrestrictumalrhamnosidase AT seifullinaii influenceofnewtypesofbiscitratogermanatesonpenicilliumrestrictumalrhamnosidase AT martsinkoee influenceofnewtypesofbiscitratogermanatesonpenicilliumrestrictumalrhamnosidase AT buchkoov influenceofnewtypesofbiscitratogermanatesonpenicilliumrestrictumalrhamnosidase AT pesarogloag influenceofnewtypesofbiscitratogermanatesonpenicilliumrestrictumalrhamnosidase AT gudzenkoov influenceofnewtypesofbiscitratogermanatesonpenicilliumrestrictumalrhamnosidase AT borzovanv influenceofnewtypesofbiscitratogermanatesonpenicilliumrestrictumalrhamnosidase AT varbanecʹld influenceofnewtypesofbiscitratogermanatesonpenicilliumrestrictumalrhamnosidase AT sejfullínaíj influenceofnewtypesofbiscitratogermanatesonpenicilliumrestrictumalrhamnosidase AT marcinkooe influenceofnewtypesofbiscitratogermanatesonpenicilliumrestrictumalrhamnosidase AT bučkoov influenceofnewtypesofbiscitratogermanatesonpenicilliumrestrictumalrhamnosidase AT pêsarogloog influenceofnewtypesofbiscitratogermanatesonpenicilliumrestrictumalrhamnosidase AT gudzenkoov vplivnovihtipívbíscitratogermanatívnaaktivnístʹalramnozidazipenicilliumrestrictum AT borzovanv vplivnovihtipívbíscitratogermanatívnaaktivnístʹalramnozidazipenicilliumrestrictum AT varbanetsld vplivnovihtipívbíscitratogermanatívnaaktivnístʹalramnozidazipenicilliumrestrictum AT seifullinaii vplivnovihtipívbíscitratogermanatívnaaktivnístʹalramnozidazipenicilliumrestrictum AT martsinkoee vplivnovihtipívbíscitratogermanatívnaaktivnístʹalramnozidazipenicilliumrestrictum AT buchkoov vplivnovihtipívbíscitratogermanatívnaaktivnístʹalramnozidazipenicilliumrestrictum AT pesarogloag vplivnovihtipívbíscitratogermanatívnaaktivnístʹalramnozidazipenicilliumrestrictum AT gudzenkoov vplivnovihtipívbíscitratogermanatívnaaktivnístʹalramnozidazipenicilliumrestrictum AT borzovanv vplivnovihtipívbíscitratogermanatívnaaktivnístʹalramnozidazipenicilliumrestrictum AT varbanecʹld vplivnovihtipívbíscitratogermanatívnaaktivnístʹalramnozidazipenicilliumrestrictum AT sejfullínaíj vplivnovihtipívbíscitratogermanatívnaaktivnístʹalramnozidazipenicilliumrestrictum AT marcinkooe vplivnovihtipívbíscitratogermanatívnaaktivnístʹalramnozidazipenicilliumrestrictum AT bučkoov vplivnovihtipívbíscitratogermanatívnaaktivnístʹalramnozidazipenicilliumrestrictum AT pêsarogloog vplivnovihtipívbíscitratogermanatívnaaktivnístʹalramnozidazipenicilliumrestrictum |
| first_indexed |
2025-07-17T12:21:34Z |
| last_indexed |
2025-07-17T12:21:34Z |
| _version_ |
1850410748565520384 |
| spelling |
oai:ojs2.ojs.microbiolj.org.ua:article-242023-07-14T10:49:05Z Influence of New Types of Biscitratogermanates on Penicillium restrictum α-L-Rhamnosidase Вплив нових типів бісцитратогерманатів на активність α-L-рамнозидази Penicillium restrictum Gudzenko, O.V. Borzova, N.V. Varbanets, L.D. Seifullina, I.I. Martsinko, E.E. Buchko, O.V. Pesaroglo, А.G. Гудзенко, О.В. Борзова, Н.В. Варбанець, Л.Д. Сейфулліна, І.Й. Марцинко, О.Е. Бучко, О.В. Пєсарогло, О.Г. Penicillium restrictum α-L-rhamnosidase multi-ligand germanium-3d-metal complexes with citric acid phenanthroline bipyridine Penicillium restrictum α-L-рамнозидаза мультилігандні комплекси германій-3d-метал з лимонною кислотою фенантроліном біпіридином The intensive development of biotechnology in the last decade is largely determined by the growing requirement needs of both medicine and various industries for products of microbial synthesis, including glycosidases, in particular α-L-rhamnosidases. Their wide use to solve current biological-medical and chemical-technological problems stimulates researchers to search for compounds capable of influencing their catalytic activity. Therefore, the purpose of this work was to isolate and purify α-L-rhamnosidase from a new producer of Penicillium restrictum and to investigate multi-ligand germanium-3d-metal complexes with citric acid, phenanthroline, and bipyridine as effectors of its activity. Methods. The object of the study was α-L-rhamnosidase of P. restrictum. Its purification was carried out by gel filtration and ion exchange chromatography on TSK-gels and Sepharose 6B. The activity of α-L-rhamnosidase was determined using the Davis method with naringin as a substrate. As modifiers of enzyme activity, purposefully synthesized multiligand germanium-3d-metal complexes with citric acid, phenanthroline, and bipyridine ([Ni(bipy)3][Ge(HCit)2]·3H2O (1); [Ni(phen)3][Ge(HCit)2]·2H2O (2); [{Cu(bipy)2}2Ge(m-Cit)2]·12Н2О (3); [{Cu(phen)2}2Ge(m-Cit)2]·13H2O (4); [Zn(bipy)3][Ge(HCit)2]·2H2O (5); [Zn(phen)3][Ge(HCit)2]·3H2O (6)), were used. Results. From the supernatant of culture fluid of P. restrictum, α-L-rhamnosidase was isolated and purified 23.1 times with a yield of 0.09%. The specific activity of the enzyme was 27.8 units/mL. The enzyme was homogeneous according to gel filtration on Sepharose 6B and had a molecular mass of 50 kDa. It was established that the considered coordination compounds are able to regulate the catalytic activity of α-L-rhamnosidase of P. restrictum. All of them manifest themselves either as activators or as inert substances, no inhibition was observed. In addition, the dependence of the degree of enzyme activation by the compounds on their concentration is traced and corresponds to the following series: at a concentration of 0.01% — 1 > 6 ≈ 5 > 3 >2 ≈ 4 and at a concentration of 0.1% — 1 > 4 > 2 > 5 ≈ 6. 3. The catalytic activity is also significantly affected by the time of exposure to the compounds: at a concentration of 0.01% for 1h, the activity of the enzyme at the control level was observed for all compounds, whereas at a concentration of 0.1% for 24 h, the activity increased sharply in the presence of compounds 1 (300%), 6 (153%), and 2 (134%). The action of the others was at the control level. Conclusions. The obtained data on new complex metal compounds with an activating effect on microbial α-L-rhamnosidases. It has been established that compounds whose structural organization ensures the synergism of the action of all components are the most promising enzyme effectors in a series of coordination compounds of biologically active metals and ligands. Інтенсивний розвиток біотехнології в останнє десятиріччя в значній мірі визначається зростаючими потребами як медицини, так і різних галузей промисловості в продуктах мікробного синтезу, до яких відносяться глікозидази, зокрема α-L-рамнозидази. Широке використання їх для вирішення актуальних біолого-медичних та хіміко-технологічних проблем стимулює дослідників до пошуку сполук, здатних впливати на їхню каталітичну активність. Метою даної роботи було виділити та очистити α-L-рамнозидазу з нового продуцента Penicillium restrictum та дослідити різнолігандні германій-3d-метальні комплекси з лимонною кислотою, фенантроліном, біпіридином як ефекторами її активності. Методи. Об’єктом дослідження була α-L-рамнозидаза Penicillium restrictum. Для очистки ензиму проводили гель-фільтрацію та іонообмінну хроматографію на ТСК-гелях та Sepharose 6B. Активність α-L-рамнозидази визначали за методом Девіса з використанням нарингіну як субстрату. Як модифікатори активності ферментів використано цілеспрямовано синтезовані мультилігандні комплекси германій-3d-метал з лимонною кислотою, фенантроліном, біпіридином, а саме: ([Ni(bipy)3][Ge(HCit)2]·3H2O (1); [Ni(phen)3][Ge(HCit)2]·2H2O (2); [{Cu(bipy)2}2Ge(m-Cit)2]·12Н2О (3); [{Cu(phen)2}2Ge(m-Cit)2]·13H2O (4); [Zn(bipy)3][Ge(HCit)2]·2H2O (5); [Zn(phen)3][Ge(HCit)2]·3H2O (6)). Результати. Із супернатанту культуральної рідини P. restrictum отримали α-L-рамнозидазу, очищену у 23,1 рази, з виходом 0,09%. Питома активність ферменту становила 27,8 од/мл. Фермент був гомогенним за даними гель-фільтрації на Sepharose 6B і мав молекулярну масу 50 кДа. Встановлено, що розглянуті координаційні сполуки здатні регулювати каталітичну активність α-L-рамнозидази P. restrictum. Усі вони проявляють себе або як активатори, або як інертні речовини, гальмування не спостерігається. Крім того, простежується залежність ступеня активації ферменту сполуками від їхньої концентрації, що відповідає наступному ряду: за концентрації 0,01% — 1 > 6 ≈ 5 > 3 > 2 ≈ 4; за концентрації 0,1% — 1 > 4 > 2 > 5 ≈ 6,3. На каталітичну активність також суттєво впливає час експозиції сполук: протягом години та при концентрації 0,01% активність ферменту на контрольному рівні спостерігали для всіх сполук, а при експозиції протягом 24 год і концентрації 0,1% активність різко зростає в присутності сполук 1 (300%), 6 (153%), 2 (134%), дії інших були на рівні контролю. Висновки. Отримані дані про нові комплексні сполуки металів з активуючою дією на α-L-рамнозидазу. Встановлено, що найбільш перспективними ефекторами ферментів у ряді координаційних сполук біологічно активних металів і лігандів є сполуки, структурна організація яких забезпечує синергізм дії всіх компонентів. PH "Akademperiodyka" of the NAS of Ukraine 2023-06-21 Article Article application/pdf https://ojs.microbiolj.org.ua/index.php/mj/article/view/24 10.15407/microbiolj85.03.003 Mikrobiolohichnyi Zhurnal; Vol. 85 No. 3 (2023): Mikrobiolohichnyi Zhurnal; 3-11 Мікробіологічний журнал; Том 85 № 3 (2023): Мікробіологічний журнал; 3-11 2616-9258 1028-0987 10.15407/microbiolj85.03 en https://ojs.microbiolj.org.ua/index.php/mj/article/view/24/14 Copyright (c) 2023 Mikrobiolohichnyi Zhurnal https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0 |