Geri Dön

Recombinant production and characterization of a bifidobacterium castoris associated novel α-L-fucosidase

Bifidobacterium castoris ile ilişkili yeni bir α-L-fukosidazın rekombinant üretimi ve karakterizasyonu

  1. Tez No: 1005144
  2. Yazar: BURCU PEKDEMİR
  3. Danışmanlar: PROF. DR. SERCAN KARAV
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Biyoloji, Biyoteknoloji, Mikrobiyoloji, Biology, Biotechnology, Microbiology
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2026
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi
  10. Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

α-L-Fukozidazlar (EC 3.2.1.51), glikokonjugatlardan α-L-fukozu hidrolize eden glikosidazlardır. Patojen adezyonu, bağışıklık yanıtı, hücre-hücre etkileşimi ve erken embriyogenez gibi süreçlerdeki fukozillenmiş yapıları hedef alarak işlevsel çözümleme sağlamaktadır. Bu enzimler; glikan yeniden şekillendirme, biyobelirteç analizi, glikomik araç geliştirme ve biyoteknolojik, gıda ve tıbbi uygulamalarda geniş kullanım potansiyeli sunmaktadır. Özellikle fukosidoz gibi α-L-fükozidaz eksikliğinden kaynaklanan nadir lizozomal hastalıklarda, bu enzimlerin enzim replasman tedavi yaklaşımlarında terapötik ajan olarak kullanılabilme başarısı enzimlerin yüksek saflık ve özgüllükte üretilebilmelerine bağlı olmaktadır. Bu nedenle mikrobiyal kaynaklar, yüksek katalitik performans, stabilite, manipülasyona uygunluk ve istenmeyen yan ürün oluşturmamaları nedeniyle bitki ve hayvan kaynaklı enzimlere kıyasla öne çıkmaktadır. Bu tez çalışmasında, 2019'da kunduz bağırsak mikrobiyotasında tanımlanan Bifidobacterium castoris LMG 30937' e ait, UniProt açıklamasına göre GH29 altında sınıflanan yeni bir α-L-fukozidazın rekombinant üretimi ve karakterizasyonu gerçekleştirilmiştir. Saflaştırılan enzim, 4-Nitrofenil-α-L-fukopiranosid substratına karşı 0,264 U/mg özgül aktivite göstermiştir. pH 3,0-8,0 ve 24-42 °C aralıklarında aktif olduğu gösterilen bu enzimin optimum pH 5,5 ve 42 °C profili göstermesi asidik bağırsak benzeri koşullara uyumu düşündürmektedir. Enzimin pNP-Fuc'a karşı yüksek aktivitesi, GH29-A alt ailesiyle uyumlu özellikler taşıdığını göstermektedir, orta sıcaklık ve asidik pH tercihinin diğer GH29 üyeleriyle tamamlayıcı nitelikte olduğu belirlenmiştir. Elde edilen bulgular, Bifidobakteriyel GH29 repertuarını genişleterek glikan hidrolizi, trans-fukozilasyon ve gliko-mühendislik uygulamaları açısından önemli bir aday enzim ortaya koymakta; ayrıca prebiyotik geliştirme, biyosensör tasarımı ve uzun vadede fukosidoz gibi lizozomal depo hastalıklarına yönelik enzim temelli terapötik yaklaşımların değerlendirilmesine yönelik güçlü bir bilimsel temel sunmaktadır.

Özet (Çeviri)

α-L-Fucosidases (EC 3.2.1.51) are glycosidases that hydrolyze α-L-fucose from glycoconjugates. They provide functional analysis by targeting fucosylated structures in processes such as pathogen adhesion, immune response, cell-cell interaction, and early embryogenesis. They offer broad potential for glycan remodeling, biomarker analysis, glycomics tool development, and biotechnological, food, and medical applications. The success of these enzymes as therapeutic agents in enzyme replacement therapy approaches, particularly in rare lysosomal diseases caused by α-L-fucosidase deficiency, such as fucosidosis, depends on their ability to be produced with high purity and specificity. Therefore, microbial sources stand out compared to enzymes of plant and animal origin due to their high catalytic performance, stability, suitability for manipulation, and the absence of undesirable byproducts. In this thesis, recombinant production and characterization of a novel α-L-fucosidase, classified under GH29 according to the UniProt annotation, belonging to Bifidobacterium castoris LMG 30937, identified from beaver gut microbiota in 2019, was performed. The purified enzyme showed a specific activity of 0.264 U/mg against the substrate 4-Nitrophenyl-α-L-fucopyranoside. This enzyme was shown to be active in the pH ranges of 3.0-8.0 and 24-42 °C, and its optimum pH profile at 5.5 and 42 °C suggests adaptation to acidic intestinal-like conditions. The enzyme's high activity against pNP-Fuc suggests it shares characteristics consistent with the GH29-A subfamily, while its preference for moderate temperature and acidic pH is found to be complementary to other GH29 members. These findings expand the Bifidobacterial GH29 repertoire, presenting a significant candidate enzyme for glycan hydrolysis, trans-fucosylation, and glycoengineering applications; they also provide a strong scientific foundation for prebiotic development, biosensor design, and the evaluation of enzyme-based therapeutic approaches for lysosomal storage diseases such as fucosidosis in the long term.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    772209

    Recombinant production and characterization of a novel N-glycosidase (EndoBI-2) from Bifidobacterium longum subsp. infantis 157F

    Recombinant production and characterization of a novel n-glycosidase (EndoBI-2) from Bifidobacterium longum subsp.infantis 157F

    HATİCE DUMAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    BiyoteknolojiÇanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi

    Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. SERCAN KARAV

  2. Tez No

    675991

    Recombinant production and characterization of new bifidobacterial glycosidases

    Yeni bifidobakteri glikosidazlarinin rekombinant olarak üretilmesi ve karakterizasyonu

    BERFİN SUCU

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2021

    MikrobiyolojiÇanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi

    Biyomoleküler Bilimler Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. SERCAN KARAV

  3. Tez No

    394619

    Isolation and characterization of a novel tyrosinase enzyme from native bacterial straine, production of the enzyme by cloning, characterization of the recombinant enzyme and analysis of its biotechnological applications such as production of l-dopa and melanin

    Doğal bakteri suşlarından tirozinaz enzim izolasyonu, karakterizasyonu, üretici genin klonlanması, rekombinant enzimin karakterizasyonu ve l-dopa ve melanin üretimi gibi biyoteknolojide kullanılabilirliği

    EBRAHİM VALİPOUR

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2015

    MikrobiyolojiÇukurova Üniversitesi

    Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. BURHAN ARIKAN

  4. Tez No

    713415

    Tetrahymena thermophila'da rekombinant ilaç üretim verimliliğini düşürebilecek bir proteaz geninin gen silme yöntemiyle genomdan silinmesi ve karakterizasyonu

    Elimination and characterization of a Tetrahymena thermophila protease gene that can reduce recombinant drug production efficiency by gene knock-out method

    ŞEYMA DURAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    BiyoteknolojiEskişehir Teknik Üniversitesi

    Biyoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MUHİTTİN ARSLANYOLU

  5. Tez No

    720151

    Recombinant production and characterization of aquaporin protein isolated from geobacillus thermoleovorans ARTR1 and virgibacillus sp. agtr strains

    Vırgıbacıllus sp. agtr, geobacıllus thermoleovorans ARTR1 suşlarından izole edilen akuaporin proteininin rekombinant üretimi ve karakterizasyonu

    ŞEVVAL UYSALCAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Biyoteknolojiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Moleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)

    PROF. DR. NEVİN GÜL KARAGÜLER

    DR. ÖĞR. ÜYESİ NACİYE ESRA ATEŞ GENCELİ

Geri Dön