Geri Dön

Attempts to change coenzyme specificity of nad+ dependent formate dehydrogenase from Candida metylica by rational design

Candida methylica kaynaklı nad+ bağımlı format dehidrojenaz enziminin koenzim özelliğinin rasyonel dizayn ile değiştirilme denemeleri

PDF İndir

  1. Tez No: 252006
  2. Yazar: ZAFER NİHAT CANDAN
  3. Danışmanlar: YRD. DOÇ. NEVİN GÜL KARAGÜLER
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Biyoteknoloji, Biotechnology
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2008
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: İleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 45

Özet

NAD+ bağımlı format dehidrojenaz (EC 1.2.1.2, FDH), D-spesifik 2-hidroksi asid dehidrojenaz superfamilyasına ait bir enzimdir. Evrimsel olarak yüksek oranda korunmuş gen yapısına sahip olan bu enzim çoğunlukla metilotrofik mayalarda ve bazı bitkilerle eksprese edilir. FDH enzimi metanol metabolizmasında ki son enzimdir ve format anyonunun oksidazyonununu katalize ederek karbondiokside dönüştürürken endüstriyel redoks kimyasında çok önemli olan NAD+' nın indirgenerek NADH' a dönüşmesini de gerçekleştirir.Koenzim rejenerasyon sisteminde, FDH enzimi indirgenmiş koenzim NADH rejenerasyonun gerçekleştirirken tek yönlü reaksiyonla optik olarak aktiv olan kiral moleküllerin üretilmesine de olanak sağlar. Redoks reaksiyonlarında doğada bulunan tüm FDH enzimlerinin koenzim olarak NAD+' ı NADP+' ye tercih etmesi, FDH'ın NADP+ bağlanabilmesinin ve NADPH' a indirgeyebilmesinin gereklililiğini ortaya çıkarmıştır.Bununla beraber, günümüzde, halan FDH enziminin koenzim spesifikliğinin moleküler temelleri tam olarak açıklanamamıştır. Şimdiye kadar yapılan denemeler ise de FDH'in koenzim spesifikliğini değiştirmeye yönelik genel bir yaklaşım ortaya koyamamıştır. Rasyonel dizayn, bir başka ifadeyle bu çalışmanında konusu olan yönlendirilmiş mutasyon analizi, bahsi gecen amaç için sıklıkla kullanılan yöntemlerden biridir.Bu çalışmada, cmFDH' enziminin NAD+ `olan koenzim spesifikliği, cmFDH geninde yapılacak tek ve çift mutasyonlar ile değiştirilerek NADP+' ye özel hale getirilmeye çalışılmaktadır. cmFDH enzimini koenzim spesifikliğini tek Aspartik asit195?Serin(D195S) ve çift Aspartik asit195 ? Serin + Tirosin196 ? Arjinin (D195S+Y196R) mutasyonlarını ile değiştirilirek NADP+ koenzimini kullanabilir hale getirilmesi amaçlandı.Bu çalışmada aday amino asitler, saccharomyces cerevisiae (sceFDH), candida boidinii (cbFDH) and pseudomonas sp. 101 (psFDH) kaynaklı format dehidrejenaz enzimlerinin yapılmış olan homoloji modellerinden faydalınarak tespit edildi. Bu çalışma ile ilk kez 195. ve 196. pozisyonda bulunan aspartik asit ve tirosin, serin ve arjinin ile yerdeğiştirilmiş oldu.

Özet (Çeviri)

NAD+ dependent formate dehydrogenase (EC 1.2.1.2, FDH) belongs to the super family of D-specific 2-hydroxy acid dehydrogenase. Highly evolutionarily conserved FDH gene is expressed in mostly methylotrophic yeasts and several plants. NAD+ dependent FDH is the last enzyme in the metabolism of methanol and catalyzes the oxidation of formate anion into carbon dioxide concomitant with the reduction of NAD+ to NADH, which has a crucial importance in industrial redox chemistry.In the coenzyme regeneration system, it functions as a regenerator of reduced coenzyme-NADH and enables to produce optically active chiral compound by irriversible reaction. Due to all naturally available NAD+ dependent FDHs exhibit a high preference for NAD+ over NADP+ in the redox reactions and thus produce only NADH in the reaction, it would desirable to make FDH enable to bind NADP+ and reduce into NADPH.However, the molecular basis of the coenzyme specificity of FDHs enzyme is the fundamental challenging for molecular biologist. So far, general approach for changing the coenzyme specificity of FDHs has not been defined clearly. Today, rational design, namely site directed mutagenesis, which is the scope of this study is commonly applied method for this approach.In this study, it is aimed to introduce single and double mutations to change the substrate specifity of candida methylica formate dehdrogenase (cmFDH) to remove the absolute requirement for NAD+ over NADP+ shown by the wild type enzyme. CmFDH with its coenzyme specificty has been tried to change by indroducing a single Aspartic acid195?Serine (D195S) and double Aspartic acid195?Serine plus Tyrosine196?Arginine (D195S+Y196R) point mutations respectively.These candidate aminoacids were detected based on the previous results of homology remodeling of a NAD+ specific FDH from saccharomyces cerevisiae (sceFDH), candida boidinii (cbFDH) and pseudomonas sp. 101 (psFDH). Thus, by this study aspartic acid and tyrosine positioned at 195th and 196th aminoacid sequence of cmFDH respectively for the first time were replaced together with serine and arginine to alter the coenzyme specificity of NADP+.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    332999

    Development of novel biocatalysts for industrial applications

    Endüstriyel uygulamalar için yeni biyokatalizörlerin geliştirilmesi

    BARIŞ BİNAY

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2012

    Biyomühendislikİstanbul Teknik Üniversitesi

    İleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. NEVİN GÜL KARAGÜLER

    PROF. NICHOLAS JAMES TURNER

  2. Tez No

    512675

    Ortadoğu devlet sistemlerinde değişim ve dönüşüme bir örnek: IŞİD ve devlet anlayışı

    A sample to change and transformation in middle east state systems: ISIS and its state understanding

    EYLÜL BEYZA ATEŞ ÇİFTÇİ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    Siyasal BilimlerYıldız Teknik Üniversitesi

    Siyaset Bilimi ve Uluslararası İlişkiler Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ÖZDEN ZEYNEP OKTAV

  3. Tez No

    21138

    Üniversite yönetiminde değişim ve özerklik

    Başlık çevirisi yok

    İLHAN DÜLGER

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    1991

    Eğitim ve ÖğretimHacettepe Üniversitesi

    Eğitim Yönetimi, Teftişi, Planlaması ve Eko. Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SAİM KAPTAN

  4. Tez No

    681095

    Political competitiveness amid economic weakness: An alternative assessment of the rise and fall of the Ottoman Empire

    Ekonomik Zaafa Rağmen Siyasi Rekabetçilik: Osmanlı İmparatorluğu'nun Yükseliş ve Düşüşünün Farklı Bir Değerlendirmesi

    ÜMİT ERTUĞ KUMCUOĞLU

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2018

    Siyasal Bilimlerİstanbul Bilgi Üniversitesi

    Siyaset Bilimi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ADİL İLTER TURAN

  5. Tez No

    184515

    ZnO/CdS/CuIn(S,Se)2 heteroeklem güneş pillerinde admittans spektroskopisi ve akım-iletim mekanizmaları

    Admittance spectroscopy and current-transport mechanisms of ZnO/CdS/CuIn(S,Se)2 heterojunction solar cells

    OSMAN PAKMA

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2002

    Fizik ve Fizik MühendisliğiMuğla Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    PROF.DR. ŞENER OKTİK

Geri Dön