Antikanserojenik l-asparaginazın farklı gram-negatif bakterilerde üretimi, kimyasal karakterizasyonu ve in vitro uygulaması
Production, chemical characterization and in vitro application of anti-cancerogenic l-asparaginase from different gram-negative bacteria
- Tez No: 200386
- Danışmanlar: DOÇ. HİKMET GEÇKİL, DOÇ. İSMET YILMAZ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: L-asparaginaz, Vitreoscilla hemoglobin, katabolik represyon, terapötik enzimler, enzim saflaştırma, L-asparaginase, Vitreoscilla hemoglobin, catabolic repression, therapeutic enzymes, enzyme purification
- Yıl: 2007
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İnönü Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 82
Özet
Bakteriyel L-asparaginaz akut lenfoblastik lösemi(ALL) başta olmak üzere belli kanser türlerinde yüksek terapötik değeri ile bilinen bir enzimdir. Bu çalışmada, karbon katabolit baskılanma gösteren ve oksijenle regüle olduğu bilinen bu enzimin değişik gram-negatif bakterilerde farklı ortam koşulları altındaki sentezi çalışılmıştır. Bu amaçla; Enterobacter aerogenes, Pseudomonas aeruginosa ve Escherichia coli ve bu bakterilerin rekombinant etkin bir oksijen alım sistemi, Vitreoscilla hemoglobini (VHb), içeren suşları kullanılmıştır. Bu çalışmada bakterilerin doğal konakçıları ve onların VHb içeren rekombinantlarında enzimin karbon katabolit baskılanmaya verdiği cevap değişik karbon kaynakları (glukoz, fruktoz, sukroz, laktoz ve gliserol) kullanılarak belirlenmiştir. Ayrıca, farklı azot kaynaklarının (Lasparagin, L-glutamin, üre ve sodyum nitrit) enzimin sentezi üzerine etkisi araştırılmıştır. En yüksek enzim sentezinin görüldüğü suş kullanılarak enzimin kısmi saflaştırılması (amonyum sülfat çöktürmesi ve iyon-değişim kromatografisi) yapılmış ve çeşitli kimyasal karakteristikleri (optimum ve maksimum aktivite sıcaklık aralıkları, optimum pH, kinetik parametreler ve depo kararlılığı) belirlenmiştir. Ayrıca, in vivo bir sistemi simüle eden in vitro bir düzenek ile enzimin muhtemel terapötik bir uygulama için kararlılığı saptanmıştır. L-asparaginaz üretiminin değişik gram-negatif bakterilerde kompleks regülatör mekanizmalarla olduğu ve bir bakteri için geçerli optimal sentez koşullarının benzer bir diğer bakteriye uygulanamayabileceği saptanmıştır (örneğin, azot kaynaklarında glutamini hariç bırakırsak, VHb varlığında, E. coli'de bir indüklenme görülürken, buna benzer bir bakteri olan E. aerogenes'de baskılama görülmüştür). Özellikle terapötik değeri kanıtlanmış ve ticari olarak üretilen E. coli L-asparajinazlarının üretiminde, VHb'nin böyle pozitif bir regülasyon göstermesi önemli bir bulgudur. Saflaştırılmış olan enzimin kimyasal karakterizasyonu yapılmış, termostabil bir enzim olarak bilinen bu enzimin optimum aktivitesi 40 oC'de ve pH 9.0'da, maksimum aktivitesi ise 60 oC'de belirlenmiştir. Bu bağlamda, enzimin yüksek depo kararlılığına ve diğer L-asparaginazlara benzer kinetik parametrelere sahip olduğu saptanmıştır.
Özet (Çeviri)
Bacterial L-asparaginase is an enzyme of high therapeutic value, due to its use in certain kinds of cancer therapies, mainly in acute lymphoblastic leukemia (ALL). This study was carried out to further clarify how the synthesis of this enzyme is affected from various culture conditions, given the fact that L-asparaginase is an enzyme regulated by oxygen and carbon catabolite repression. For this objective, Enterobacter aerogenes, Pseudomonas aeruginosa ve Escherichia coli and their recombinant strains carrying a recombinant oxygen uptake system, the Viteroscilla hemoglobin (VHb), were used. In this study, these host bacteria and their recombinants carrying the VHb were studied with respect to carbon catabolite repression inflicted by various carbon sources (glucose, fructose, sucrose, lactose and glycerol). Furthermore, the effect of different nitrogen sources (L-asparagine, L-glutamine, urea and sodium nitrite) on the enzyme synthesis was investigated. The strain with the highest enzyme activity was used for L-asparaginase isolation and purification (ammonium sulfate precipitation and ion-exchange chromatography). The purified enzyme was analyzed for various chemical characteristics (the temperature range for optimum and maximum activities, optimal pH, kinetic parameters and stability). Moreover, an in vitro setting simulating that of in vivo system was utilized to determine the stability of the enzyme, an important parameter for possible therapeutic application of the enzyme. It has been determined that the production of L-asparaginase in different bacteria is governed by complex regulatory mechanisms and conditions required for the optimal synthesis of the enzyme in one bacterium may not be applicable to other (e.g., except glutamine in nitrogen source, the presence of VHb in E. coli has a stimulatory effect on the enzyme synthesis, while in E. aerogenes its presence is inhibitory). This positive effect of VHb on L-asparaginase synthesis is an important finding since the enzyme with cancer therapeutic activity has mainly been produced and commercialized using E. coli. The chemical characterization of purified enzyme revealed an optimal activity at 40 oC and pH 9.0 while the maximum activity was recorded at 60 oC a finding in accordance with its known thermostabile nature. In this context, enzyme was determined to have a high stability during its storage at different temperatures and similar kinetic parameters to that of other Lasparaginases.
Benzer Tezler
- Rheum ribes L. bitki ekstrelerinin kolorektal kanser hücre hatlarında antikanserojenik etkisinin araştırılması
Investigation of anticancerogenic effect of rheum ribes L. plant extracts on colorectal cancer cell lines
İLKNUR ÇINAR
Doktora
Türkçe
2018
Tıbbi BiyolojiNecmettin Erbakan ÜniversitesiTıbbi Biyoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HATİCE GÜL DURSUN
- Deneysel lösemi oluşturulmuş ratlarda ökse otu (viscum album) ekstraktının antikanserojenik etkilerinin araştırılması
Investigation of the anticarcinogenic effects of viscum album l. extract in experimental leukemia-induced rats
KEZİBAN EVLİYAOĞLU
Doktora
Türkçe
2017
BiyokimyaYüzüncü Yıl ÜniversitesiBiyokimya (Veterinerlik) Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NİHAT MERT
YRD. DOÇ. BAHAT COMBA
- Konsantre güneş ışığı ve mikrodalga yöntemi kullanılarak gümüş nanopartiküllerin fitosentezi, karakterizasyonu, sitotoksisite ve antibakteriyal özelliklerinin değerlendirilmesi
Phytosynthesis of silver nanoparticles using concentrated sunlight and microwave, characterization, evaluation of cytotoxicity and antibacterial behaviours
YAĞMUR KÜTÜK
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
BiyomühendislikYıldız Teknik ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İBRAHİM IŞILDAK
- Investigation of potential inhibitory effects of natural compounds from Melissa officinalis L. in drug-resistant non-small cell lung carcinoma
Melissa officinalis L. doğal bileşiklerinin ilaç dirençli küçük hücreli dışı akciğer kanserinde potansiyel inhibitör etkilerinin araştırılması
MELİKE DOĞUKANLI
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
BiyomühendislikAdana Alparslan Türkeş Bilim Ve Teknoloji ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ÖZGÜR CEM ERKİN
- Kolon adenokarsinoma hücrelerinde (CACO2) kapsaisin ve alfa lipoik asitin antiproliferatif ve apoptotik etkilerinin incelenmesi
The investigation antiproliferative and apoptotic effects of capsaicin and alpha lipoic acid on colon adenocarcinoma cells
MERVE ALPAY