Engineering geranyl diphospate c-methyltransferase for the development of new diterpenoid precursors
Yeni diterpen öncülleri geliştirmek amacıyla geranil difosfat c-metiltransferaz enziminin değiştirilmesi
- Tez No: 382945
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. MUSTAFA KÖKSAL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyokimya, Biochemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2013
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 40
Özet
İzoprenoidler yada terpenler olarak da bilinen terpenoidler, doğal ürünlerin en çeşitli ailesini oluştururlar. Birçok biyolojik işlevlere sahiptirler ve çeşitli endüstride ve tıpta kullanılırlar. Terpenoidlerin çeşitli biyolojik aktiviteleri yapısal çeşitliliklerinden kaynaklanır. Terpenoidler az sayıda öncülden üç safhada sentezlenirler, bu safhaların hepsi, yapısal çeşitliliğin oluşmasına katkıda bulunur. Terpenoid biyosentez yolaklarında, terpen sentaz enzimleri küçük birimlerden daha büyük doğrusal terpenoid öncüllerini kondensasyon tepkimeleri ile oluşturur, terpen siklaz enzimleri öncülleri halkalılaştırma tepkimeleri ile dönüştürür ve sonrasında ise rütuş enzimleri terpenoid ürünlere fonksiyonel gruplar ekleyerek modifiye eder. Son yıllarda keşfedilen Streptomyces coelicolor A3(2) kaynaklı geranil difosfat C-metiltransferaz (GPPMT) enziminin standart dışı olan 2-metilgeranil difosfatı (2MGPP) üretmek için standart bir doğrusal monoterpenoid olan geranil difosfatı (GPP) modifiye ettiği gösterilmiştir. GPP'nin GPPMT tarafından modifikasyonu, standart doğrusal izoterpenoid öncülünün modifikasyonun doğadaki ilk örneğidir. Bu çalışma GPPMT'nin değiştirilmesi ile 2-metilgeranilgeranil difosfat (2MGGPP) gibi diğer standart olmayan diterpenoidlerin enzimatik sentezini başarmayı amaçlamaktadır. Sonrasında, standart olmayan bu öncüller diterpen siklazlar tarafından terpenom (toplam terpen içeriği) çeşitliliğini artırmak için kullanılabilirler. Örneğin, taksadiyen sentaz yaygın bir kanser ilacı olan paklitaksel'in (Taksol®) öncülü olan taksadiyen'in değişik şekillerini üretmek için 2MGGPP'yi kullanabilirler. Substrat olarak GGPP'yi kullanacağı düşünülen aday GPPMT mutantları, GPPMT'nin yapısının bilgisayar ortamındaki analizleri ile seçildi. Bu mutasyonlar QuickChange bölgeye yönlendirilmiş mutasyon protokolü ile yapıldı. Mutant genler E.coli suşları kullanılarak ifade edildi. Proteinler hızlı protein sıvı kromatografisi ile saflaştırıldı. GPPMT mutantlarının terpenoid öncüllere karşı katalitik aktiviteleri SAM metiltransferaz yöntemi ile belirlendi.
Özet (Çeviri)
Terpenoids constitute the most diverse family of natural products. They are involved in several biological functions and are used in medical and industrial applications. The key to their diverse biological activities is their structural diversity. Terpenoids are synthesized in three stages, all of which contribute to generation of structural diversity. In the terpenoid biosynthetic pathways, terpene synthases generate larger linear terpenoid precursors from smaller units via condensation reactions, terpene cyclases transform precursors via cyclization reactions, and then tailoring enzymes modify terpenoid products via addition of functional groups. Recently discovered geranyl diphosphate C-methyltransferase (GPPMT) from Streptomyces coelicolor A3(2) is able to modify a linear monoterpenoid precursor, geranyl diphoshate (GPP), to produce a non-canonical terpenoid precursor, 2-methylgeranyl diphosphate. Modification of GPP by GPPMT is the first example of modification of a canonical linear isoprenoid precursor in nature. This study aims to achieve enzymatic synthesis of novel methylated non-canonical diterpenoid precursors, such as 2-methylgeranylgeranyl diphosphate (2MGGPP) by engineering GPPMT. The novel non-canonical precursors may later be utilized by cyclases to enhance the diversity of the terpenome. For example, taxadiene synthase could utilize 2MGGPP to generate variants of taxadiene, the precursor of the leading anti-cancer drug paclitaxel (Taxol®). Candidate mutants predicted to use GGPP as substrate were selected via in silico analysis of GPPMT structure. These mutations were introduced using the Quick-change site-directed mutagenesis. Mutant genes were expressed in E.coli strains. Mutant proteins were purified by Fast Protein Liquid Chromatography. Catalytic activities of mutants against canonical terpenoid precursors were determined by SAM methyltransferase assay
Benzer Tezler
- Production of taxol precursors with yeast cell factories
Oluşturulacak maya hücre fabrikaları ile taksol öncülerının eldesi
AHMAD MOHAMMAD ABDO ALKOTB
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
BiyoteknolojiEskişehir Teknik Üniversitesiİleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ HÜLYA KARACA GENÇER
- Esansi̇yel yağ bi̇leşenleri̇ni̇n escherichia coli ve staphylococcus aureus üzeri̇ndeki̇ anti̇mi̇krobi̇yal akti̇vi̇tesi̇
The antimicrobial activity of essential oil compounds against escherichia coli and staphylococcus aureus
EBRU GÖZETİCİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Gıda MühendisliğiAbant İzzet Baysal ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İBRAHİM ÇAKIR
- Siyah ve beyaz mersin (Myrtus communis L.) meyvesinin ve bu meyvelerden elde edilen meyve şekerlemelerinin lezzetini oluşturan uçucu bileşenlerin saptanması
Determination of volatile flavour compounds of black and white myrtle (Myrtus communis L.) fruits and obtained from these fruits candy production
PELİN SÖKE
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Gıda MühendisliğiEge ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YEŞİM ELMACI
- Fermente gıdalardan izole edilen aromatik mayalardan maya ekstraktı üretimi
Production of yeast extract from aromatic yeasts isolated from fermented foods
FURKAN DEMİRGÜL
Doktora
Türkçe
2021
Gıda MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OSMAN SAĞDIÇ
DOÇ. DR. ENES DERTLİ
- Karaçam (Pinus nigra L.) ekstraktif maddelerinin çam kese böceği üzerine etkileri
Effects of black pine extracts on pine processionary caterpillar
ALİ UMUT ŞEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2005
Ormancılık ve Orman Mühendisliğiİstanbul ÜniversitesiOrman Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. GÜNEŞ UÇAR