Using sugar and amino acid additives to stabilize enzymes within sol-gel derived silica

Chemistry of Materials

Volumn 15, Issue 3, 2003, Pages 737-745

  Brennan, John D ^a   Benjamin, Dalia ^a   DiBattista, Emily ^a   Gulcev, Makedonka D ^a  

^a MCMASTER UNIVERSITY   (Canada)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

AMINO ACID; CHYMOTRYPSIN A; RIBONUCLEASE T1; SARCOSINE; SILICON DIOXIDE; SORBITOL; SUGAR;

ARTICLE; ENCAPSULATION; ENZYME ACTIVITY; ENZYME CONFORMATION; ENZYME STABILITY; ENZYME SUBSTRATE; HYDRATION; PARTICLE SIZE; PROTEIN DENATURATION; PROTEIN IMMOBILIZATION; THERMODYNAMICS; THERMOSTABILITY;

EID: 0037432086     PISSN: 08974756     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/cm020768d     Document Type: Article

References (69)

1. Jin, W.; Brennan, J. D. Anal. Chim. Acta 2002, 461, 1.
2. Gill, I. Chem. Mater. 2001, 13, 3404.
3. (a) Brennan, J. D. Appl. Spectrosc. 1999, 53, 106A.
4. (b) Braun, S.; Shtelzer, S.; Rappoport, S.; Avnir, D.; Ottolenghi, M. J. Non-Cryst. Solids 1992, 147, 739.
5. (c) Avnir, D.; Braun, S.; Lev, O.; Ottolenghi, M. Chem. Mater. 1994, 6, 1605.
6. (d) Wang, R.; Narang, U.; Prasad, P. N.; Bright, F. V. Anal. Chem. 1993, 65, 2671.
7. (e) Ellerby, L. M.; Nishida, C. R.; Nishida, F.; Yamanaka, S. A.; Dunn, B.; Valentine, J. S.; Zink, J. I. Science 1992, 225, 1113.
8. (f) Wu, S.; Ellerby, L. M.; Cohan, J. S.; Dunn, B.; El-Sayed, M. A.; Valentine, J. S.; Zink, J. I. Chem. Mater. 1993, 5, 115.
9. (g) Dave, B. C.; Soyez, H.; Miller, J. M.; Dunn, B.; Valentine, J. S.; Zink, J. I. Chem. Mater. 1995, 7, 1431.
10. (h) Yamanaka, S. A.; Nishida, F.; Ellerby, L. M.; Nishida, C. R.; Dunn, B.; Valentine, J. S.; Zink, J. I. Chem. Mater. 1992, 4, 495.
11. (i) Dave, B. C.; Dunn, B.; Valentine, J. S.; Zink, J. I. Anal. Chem. 1994, 66, 1120A.
12. (j) Blyth, D. J.; Aylott, J. W.; Richardson, D. J.; Russell, D. A. Analyst 1995, 120, 2725.
13. (k) Aylott, J. W.; Richardson, D. J.; Russell, D. A. Analyst, 1997, 122, 77.
14. (l) Williams, A. K.; Hupp, J. T. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 4366.
15. (a) Zheng, L.; Reid, W. R.; Brennan, J. D. Anal. Chem. 1997, 69, 3940.
16. (b) Zheng, L.; Brennan, J. D. Analyst 1998, 123, 1735.
17. (c) Edmiston, P. L.; Wambolt, C. L.; Smith, M. K.; Saavedra, S. S. J. Colloid Interface Sci. 1994, 163, 395.
18. (a) Jordan, J. D.; Dunbar, R. A.; Bright, F. V. Anal. Chem. 1995, 67, 2436.
19. (b) Gottfried, D. S.; Kagan, A.; Hoffman, B. M.; Friedman, J. M. J. Phys. Chem. B 1999, 103, 2803.
20. (c) Doody, M. A.; Baker, G. A.; Pandey, S.; Bright, F. V. Chem. Mater. 2000, 12, 1142.
21. Wambolt, C. L.; Saavedra, S. S. J. Sol-Gel Sci. Technol. 1996, 7, 53.
22. Shen, C.; Kostic, N. M. J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 1304.
23. (a) Braun S.; Rappoport, S.; Zusman, R.; Avnir, D.; Ottolenghi, M. Mater. Lett. 1990, 10, 1-5.
24. (b) Heichal-Segal, O.; Rappoport, S.; Braun, S. Biotechnology 1995, 13, 798.
25. (c) Reetz, M. T.; Zonta, A.; Simpelkamp, J. Biotechnol. Bioeng. 1996, 49, 527.
26. (d) Flora, K.; Brennan, J. D. Anal. Chem. 1998, 70, 4505.
27. (e) Zheng, L.; Flora, K.; Brennan, J. D. Chem. Mater. 1998, 10, 3974.
28. (f) Keeling-Tucker, T.; Rakic, M.; Spong, C.; Brennan, J. D. Chem. Mater. 2000, 12, 3695.
29. (a) Narang, U.; Prasad, P. N.; Bright, F. V.; Kumar, K.; Kumar, N. D.; Malhotra, B. D.; Kamalasanan, M. N.; Chandra, S. Chem. Mater. 1994, 6, 1596.
30. (b) Narang, U.; Prasad, P. N.; Bright, F. V.; Ramanathan, K.; Kumar, N. D.; Malhotra, B. D.; Kamalasanan, M. N.; Chandra, S. Anal. Chem. 1994, 66, 3139.
31. (c) Jordan, J. D.; Dunbar, R. A.; Bright, F. V. Anal. Chim. Acta 1996, 332, 83.
32. (d) Yamanaka, S. A.; Dunn, B.; Valentine, J. S.; Zink, J. I. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 9095.
33. (e) Kauffmann, C.; Mandelbaum, R. T. J. Biotechnol. 1998, 62, 169.
34. (a) Miller, J. M.; Dunn, B.; Valentine, J. S.; Zink, J. I. J. Non-Cryst. Solids 1996, 220, 279.
35. (b) Dave, B. C.; Miller, J. M.; Dunn, B.; Valentine, J. S.; Zink, J. I. J. Sol-Gel Sci. Technol. 1997, 8, 629.
36. Eggers, D. K.; Valentine J. S. Protein Sci. 2001, 10, 250.
37. Flora, K. K.; Brennan, J. D. Chem. Mater. 2001, 13, 4170.
38. Kauffmann, C.; Mandelbaum, R. T. J. Biotechnol. 1998, 62, 169.
39. Reetz, M. T.; Zonta, A.; Simpelkamp, J.; Konen, W. Chem. Commun. 1996, 1397.
40. Reetz, M. T.; Zonta, A.; Simpelkamp, J. Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1995, 34, 301.
41. Kuncova, G.; Guglielmi, M.; Dubina, P.; Safar, B. Collect. Czech. Chem. Commun. 1995, 60, 1573.
42. Wang, B. Q.; Li, B.; Deng, Q.; Dong, S. J. Anal. Chem. 1998, 70, 3170.
43. Wang, B. Q.; Dong, S. J. Talanta 2000, 51, 565.
44. Zhang, J. Z.; Li, B.; Wang, Z.-X.; Cheng, G. J.; Dong, S. J. Anal. Chim. Acta 1999, 388, 71.
45. (a) Chen, Q.; Kenausis, G. L.; Heller, A. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 4582.
46. (b) Heller, J.; Heller, A. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 4586.
47. Altstein, M.; Segev, G.; Aharonson, N.; Ben-Aziz, O.; Turniansky, A.; Avnir, D. J. Agric. Food Chem. 1998, 46, 3318.
48. Eggers, D. K.; Valentine, J. S. J. Mol. Biol, 2001, 314, 911.
49. (a) Minton, A. P. Biopolymers 1981, 20, 2093.
50. (b) Minton, A. P. Biophys. J. 1992, 63, 1090.
51. (c) Minton, A. P. Biophys. J. 1995, 68, 1311.
52. (d) Minton, A. P. Biophys. J. 2000, 78, 101.
53. Zhou, H.-X.; Dill, K. A. Biochemistry 2001, 40, 11289.
54. Santoro, M.; Liu, Y.; Khan, S.; Hou, L.; Bolen, D. Biochemistry 1992, 31, 5278.
55. Desnuelle, P. In The Enzymes; Boyer, P. D., Lardy, H., Myrback, K., Eds.; Academic Press: New York, 1960; Vol. IV, p 93.
56. Egami, F.; Takahashi, K.; Uchida, T. In Progress in Nucleic Acid Research and Molecular Biology, III; Davidson, J., Cohn, W., Eds.; Academic Press: New York, 1964; p 59.
57. Hummel, B. Can. J. Biochem. Physiol. 1959, 37, 1393.
58. Irie, M. J. Biochem. 1968, 63, 649.
59. Merck Index, 12th ed.; Merck & Co. Inc.: Whitehouse Station, NJ, 1996.
60. Brennan, J. D.; Flora, K. K.; Bendiak, G. N.; Baker, G. A.; Kane, M.; Pandey, S.; Bright, F. V. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 10100.
61. Flora, K. K. Brennan, J. D. Analyst 1999, 124, 1455.
62. (a) Eftink, M. R.; Ghiron, C. A. Biochemistry 1976, 15, 672.
63. (b) Eftink, M. R.; Ghiron, C. A. Biochemistry 1977, 16, 5546.
64. (c) Eftink, M. R.; Ghiron, C. A. Biochim. Biophys. Acta 1987, 916, 343.
65. Barrett, E. P.; Joyner, L. G.; Halenda, P. H. J. Am. Chem. Soc. 1951, 73, 373.
66. Badjic, J. D.; Kostic, N. M. Chem. Mater. 1999, 11, 3671.
67. Hench, L. L.; West, J. K. Chem. Rev. 1990, 90, 33.
68. (a) Xu, S.; Ballard, L.; Kim, Y. J.; Jonas, J. J. Phys. Chem. 1995, 99, 5787.
69. (b) Korb, J.-P.; Delville, A.; Xu, S.; Demeulenaere, G.; Costa, P.; Johas, J. J. Chem. Phys. 1994, 101, 7074.