Inorganic binding polypeptides as molecular constructs
Anorganik yapılara bağlanan peptitlerin moleküler araç olarak kullanılması
- Tez No: 293708
- Danışmanlar: PROF. DR. CANDAN TAMERLER, PROF. DR. MEHMET SARIKAYA
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyoteknoloji, Biotechnology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2010
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 215
Özet
Moleküler biyobenzetim doğada varolan, biyomoleküller ile anorganik yapılar arasında moleküler seviyedeki ilişkilerden yola çıkarak ileri derecede gelişmiş özelliklere sahip, hibrit malzemelerin üretilmesi için anorganik yapılara bağlanabilen peptitlerden oluşan yeni moleküler araçlar sunmaktadır. Anorganik yapılara bağlanabilen bu peptitler (GEPI), faj- ve hücre- gösterimi gibi methodlarla izole edilirler. Moleküler karakterizasyon işlemlerinde sonra GEPI'ler; bu tezin içerdiği çalışmalarda moleküler ölçekte organize edici, bağlayıcı, sentezleyici olarak kullanılmış, bu sayede aynı amaçlar için klasik olarak kullanılan sentetik moleküllerin taşıdığı dezavantajlar ekarte edilerek farklı uygulamalara hizmet edebilecek, fonksiyonel yeni platformlar hazırlanmıştır. İlk olarak, GEPI'nin, enzime genetik olarak eklenmesi sonucu ortaya çıkan recombinant proteinin mikro desenli veya düz altın yüzeylere belli bir noktadan (site-specific) tutunması gösterilmiştir. Ayrıca, GEPI'lerin mikrokontak baskı ve ?dip-pen? nanolitografi gibi desenleme teknikleri için de bağlayıcı molekül olarak kullanılabilecekleri gösterilmiştir. İki farklı anorganik yapıya bağlanan aminoasit dizileri içeren iki fonksiyonlu peptitlerin (Bi-GEPIs) kullanılması ile nanoparçacıkların yüzeye immobilize (?Self-assembly? yoluyla) olmaları sağlanmıştır. GEPI'lerin nanoparçacık ve de prob molekülünü organize etmesinden yararlanarak elde edilen platformların bir uygulaması olarak, hibrit optik sensörler hazırlanmıştır. Son olarak, GEPI'ler, optik olarak aktif, hibrit nanoyapıların olışturulmasında da kullanılmış; silika nanoparçacıklarının etrafının altın ile kaplanmasını sağlamıştır. Sonuç olarak elde edilen bu parçacıkların LSPR ?maks'sında görünür bölgeden IR bölgesine kayma gözlenmiştir ki bu bölgede biyolojik materyaller ışığı çok az absorbe etmektedirler. Genel olarak bakıldığında bu doktora çalışmasında elde edilen sonuçlar, açıkça GEPI'lerin yeni, fonksiyonel ve farklı ölçeklerde platformların ortam koşullarında hazırlanmasında kullanılabilecek kapasitede olduğunu ve daha sonra bu platformların da protein mikro/nanoarray sistemler, biyosensörler, moleküler görüntüleme ve hedefleme gibi amaçlar için kullanılabileceklerini göstermektedir.
Özet (Çeviri)
Molecular biomimetics emerged based on the inspiration from nature regarding to the interactions between biomolecules and inorganic materials at molecular level, has potential to provide novel molecular tools involving polypeptides with affinity towards inorganic surfaces, to produce new hybrid materials with advanced properties. These peptides (GEPIs), are isolated using phage- and cell-surface display technologies. Following molecular characterization steps, these peptides, here, were used as assembler, linker, and synthesizer to fabricate new functional platforms for different purposes without the potential problems or limitations associated with the conventional chemical methods. Firstly, oriented immobilization of enzyme-GEPI conjugate was achieved on different gold substrates. Moreover, in protein and nanoparticle patterning, GEPIs were shown, to be successful ink for microcontact printing and dip-pen nanolithography. Through self-assembly process, bifunctional GEPIs containing two different binding sequences were used as molecular linkers for nanoparticle immobilization such as gold, on solid substrates. As application of these platforms, optical hybrid sensors composed of noble metal nanostructures and GEPI-linked probes were fabricated. GEPI was also employed in synthesis of optically active hybrid nanostructures where the peptide acted as nucleation site for gold formation around silica nanoparticles, resulting a red shift at corresponding LSPR ?max from vis to IR region. Overall, the results reported in this thesis clearly show that polypeptides with binding affinity and specificity towards inorganic surfaces have great potential to prepare new functional platforms at different scale and under ambient conditions, which then, can be used for various purposes such as in preparation of biosensors.
Benzer Tezler
- Constructing peptide (GEPI)-protein molecular hybrids by using genetic engineering methods for materials and medical applications.
Malzeme ve medikal uygulamalar için gen mühendisliği yoluyla peptid (GEPI)-protein hibritlerin oluşması.
DENİZ ŞAHİN
Doktora
İngilizce
2011
Biyomühendislikİstanbul Teknik Üniversitesiİleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CANDAN TAMERLER
PROF. DR. MEHMET SARIKAYA
- Selection of titanium specific polypeptides by phage display technique
Titanyuma özgün polipeptitlerin faj gösterim tekniğiyle seçilimi
KAMİL SEMİH KARABULUT
Yüksek Lisans
İngilizce
2006
Biyolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiDOÇ.DR. CANDAN TAMERLER
DOÇ.DR. HAKAN BERMEK
- Structure and multimerization effects of inorganic binding peptides: Phage display selected Pt binders as a case study
Anorganiklere bağlanan peptitlere yapısal ve çoklu tekrarların etkisi: Örnek çalışma olarak faj gösterim yoluyla seçilmiş platinyuma bağlanan peptit
SİBEL ÇETİNEL
Yüksek Lisans
İngilizce
2006
Biyolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiDOÇ.DR. CANDAN TAMERLER
Y.DOÇ.DR. NEVİN GÜL KARAGÜLER
- A novel approach to selection of inorganic binding polypeptides using ultrasonication during phage display methodology
İnorganik malzemelere bağlanan polipeptitlerin taranmasında yeni bir yaklaşım: Faj gösterim teknolojisinde ultrasonikasyon uygulaması
AYŞE SENEM DONATAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2004
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. CANDAN TAMERLER
PROF.DR. MUSTAFA ÜRGEN
- Selection and similarity analysis of quartz spesific dodecapeptides by phage display selection protocol
Faj gösterim seçim tekniği ile kuartza bağlanan dodekapeptitlerin seçilmesi ve benzerlik analizi
DENİZ ŞAHİN
Yüksek Lisans
İngilizce
2005
Biyoteknolojiİstanbul Teknik Üniversitesiİleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. CANDAN TAMERLER
PROF. DR. MEHMET SARIKAYA