Serin alkali proteaz enziminin hücreiçi üretimini kontrol eden alanin ve serin grubu amino asitlerin enzim üretimine etkisi
Effects of controlling alanine and serine group amino acids on serine alkaline protease production
- Tez No: 120140
- Danışmanlar: PROF. DR. TUNÇER H. ÖZDAMAR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2002
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ankara Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 260
Özet
ÖZET Yüksek Lisans Tezi SERİN ALKALİ PROTEAZ ENZİMİNİN HÜCREİÇİ ÜRETİMİNİ KONTROL EDEN ALANIN- VE SERİN-GRUBU AMİNO ASİTLERİN ENZİM ÜRETİMİNE ETKİSİ Arzu BAYRAM Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Kimya Mühendisliği Anabilim Dalı Danışman : Prof.Dr. Tunçer H. ÖZDAMAR Eş-Danışman : Doç. Dr. Pınar ÇALİK Serin alkali proteaz (SAP) üretiminde subC içeren plasmid pHV1431 taşıyan rekombinant Bacillus licheniformis ile SAP sentezinin hücreiçi üretimini kontrol eden alanin grubu amino asitlerin.alanin (Ala), lözin (Leu), valin (Val)- ve serin grubu amino asitlerin -serin (Ser), glisin (Giy), sistein ( Cys)- SAP üretimine etkisinin belirlenmesi amacıyla farklı ekleme zamanlarında ve Caa-0-15 mM derişim aralığında etkileri incelenmiştir. Ala, Ser ve Leu SAP aktiviteyi artırmazken, üretim ortamına t=0 st'te eklenen Cvıi=7.5 mM valin, Coiy=7.5 mM glisin ve Ccy,=0.004 mM sistein SAP aktivitesini sırasıyla 1.24 kat, 1.14 kat ve 1.13 kat arttırmıştır. Optimum derişimleri bulunan Val, Giy ve Cys'in tekli, ikili ve üçlü kombinasyonlarının SAP verimine ve seçimliliğine, ürün ve yan-ürün dağılımlarına ve hücreiçi metabolit derişimlerine (amino asitler, organik asitler, toplam protein, RNA, DNA) etkileri programın ikinci evresinde araştırılmıştır. Hücreiçi metabolit derişimlerinin belirlenmesi amacıyla da yöntem geliştirilmiş ve belirtilen üretim ortamlarında proses süresince birim hücre basma hücreiçi metabolit derişimlerinin kalma süresiyle değişimleri incelenmiştir. 183 bileşiğin yeraldığı 236 tepkime ile tanımlanan hücreiçi tepkime sistemi için kütle-korunum temelli matematik model kurulmuş; referans ortam ile SAP üretimini kontrol eden Val, Giy, ve Cys eklenmiş hücreiçi ve biyoreaktör üretim ortam verileri kullanılarak denklem sistemi çözülmüştür. SAP üretimini kontrol eden üç amino asitin hücreiçi tepkime hızlarına etkisi bulunmuştur. Hücreiçi ölçümlerin başarılması sonucunda, metabolik yolizi analizinde yapılan hücreiçi bileşikler için yapılan yaklaşık yatışkın koşul varsayımının doğruluğu ve etkisi sulanmıştır. Genetik mühendisliği araştırma programı kapsamında ise B.subtilis 168 'e ve sistein üretme potansiyeli olmayan B.subtilis 31 (cys')'e ve B.subtilis 97(cys") 'e pHV1431.:ı»6C geni transfer edilmiş ve geliştirilen recombinant mikroorganizmalar kullanılarak başlangıç sistein derişiminin SAP aktivitesine etkisi araştırılmış ve Ccy,=0.06 mM derişiminde sisteinin SAP aktivitesini 1.71 kat artırdığı belirlenmiştir. R-B.subtilis 168 'de kullanıldığında ise, üretim ortamına eklenen aynı derişimlerdeki sisteinin aktiviteyi azalttığı bulunmuştur. 2002: 241 sayfa ANAHTAR KELİMELER: Serin alkali proteaz üretimi, rekombinant Bacillus, kontrol eden amino asitler, hücreiçi metabolit derişimleri, amino asitler, organik asitler, metabolik yolizi mühendisliği.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT Master Thesis EFFECTS OF CONTROLLING ALANINE AND SERINE GROUP AMtNO ACIDS ON SERINE ALKALINE PRODUCTION Arzu BAYRAM Ankara University Graduate School of Natural and Applied Sciences Department of Chemical Engineering Supervisor Professor Tunçer H. ÖZDAMAR Co-Supervisor : Associate Professor Pınar ÇALIK The effects of concentration and addition time of alanine- and serine- group amino acids on serine alkaline protease (SAP) production in order to determine the controlling amino acids of SAP synthesis were investigated by using recombinant Bacillus licheniformis carrying subC gene encoding SAP enzyme. Although SAP activity of t-B. licheniformis did not change with the addition of alanine, serine and leucine; nevertheless, SAP activity was enhanced in each enriched bioprocess medium containing 7.5 mM valine, 7.5 raM glycine and 0.004 mM cysteine, which increased the SAP activity, respectively, 1.24-, 1.14- and 1.13-fold. The effects of valine, glycine, and cysteine concentrations on glucose consumption rate, microorganism concentration, SAP activity, SAP concentration, intracellular and extracellular amino acids, organic acids concentrations, RNA and DNA concentrations were investigated in batch bioreactors having working capacities of 1 10 cm3. Further, methods for intracellular metabolite concentrations were developed; and, the variations in the concentrations of the intracellular metabolites were determined with respect to cultivation time in enriched three bioprocess media and the reference medium. Thereafter, the mass-flux balance based stoichiometric model for the bioreaction network that includes 236 reactions and 183 metabolites were developed; and then solved using the intracellular concentration data together with the batch-bioreactor medium concentration measurements. The intracellular reaction fluxes for the three amino acid substituted bioreactor media were determined and compared. With the use of the concentrations of the intracellular components and their time derivatives, the relevance of the pseudo-steady state assumption in the metabolic pathway analysis without the intracellular data was also evaluated. On the other hand, pHV143 1 ::subC was transferred into B.subtilis (cys-)31, B.subtilis (cys~)97 and B.subtilis 168 microorganisms by free transformation. Although the SAP activity of recombinant B. subtilis (cys')31, was increased by 1.72-fold by the addition of 0.06 mM cysteine into the defined bioprocess medium, the SAP activity of T-B. subtilis 168 was decreased by the addition of cysteine. 2002: 241 pages KEY WORDS: Serine alkaline protease production, recombinant Bacillus, controlling amino acids, intracellular metabolites, amino acids, organic acids, metabolic pathway analysis.
Benzer Tezler
- Comparison of benzaldehyde lyase production capacity in recombinant Escherichia coli and recombinant bacillus species
Benzalhit liyaz enzim üretim kapasitesinin rekombinant Escherichia coli ve rekombinant bacillus türlerinde kıyaslanması
HANDE KAYA
Yüksek Lisans
İngilizce
2006
Kimya MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. PINAR ÇALIK
PROF. DR. TUNÇER ÖZDAMAR
- İyon değişim prosesi ile alkali proteaz enziminin ayırılması
Separation of alkaline protease enzyme by ion exchange
İLKNUR ŞENVER
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Kimya MühendisliğiAnkara ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. H. TUNÇER ÖZDAMAR
- Bacillus megaterium' dan proteaz enziminin saflaştırılması ve karakterizasyonu
Purification and characterization of protease from Bacillus megaterium
MUSTAFA İŞMARCI
- Fed-batch strategy development for serine alkaline protease production
Serin alkali proteaz üretimi için yarı kesikli işletim stratejisi geliştirilmesi
AYŞE SİNEM HAMZAPAŞAOĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2003
Kimya MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. PINAR ÇALIK
- Bacillus subtilis M33'den hücre dışı alkali proteaz enziminin saflaştırılması ve karakterizasyonu
Purification and characterization of an extracellular alkaline protease from Bacillus subtilis M33
MÜNTEHA NUR SONUÇ