Biochemical characterization of newly identified lipases for utilization in lipase-catalysed reactions
Lipazla katalizlenen reaksiyonlarda kullanılmak üzere tanımlanan yeni lipazların biyokimyasal karakterizasyonu
- Tez No: 432948
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. NİHAT ALPAGU SAYAR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyomühendislik, Bioengineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2016
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Marmara Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 63
Özet
Tez Başlığı: Lipazla katalize edilmiş doğru izolatlar için ilaç ara maddelerinde verim sağlayan transesterifikasyon tepkimelerinin araştırılması. Tepkime veriminin süreç metriği olarak tayini. Mikrobiyal lipazlar çeşitli endüstrilerde, özellikle biyodizel endüstrisinde yaygın bir biçimde kullanılırlar. Üretim maliyetini düşürmek ve daha yüksek verim elde etmek için daha nitelikli lipazların kullanılması gerektiğinden yeni lipazların karakterize edilmesi önem taşır. Bu sebeple, Cryptococcus albidus, D24, ve Cryptococcus diffluens, D44, lipazları petrolle kirlenmiş topraktan izole edilmiş ve özellikleri araştırılmıştır. Sonuçlar D24'ün en yüksek lipaz üretiminin 170 ve D44'ünkünün 44. saatlerde olduğunu gösterdi. Optimum sıcaklık ve pH değerleri D24 için 40˚C ve 8.0 iken D44 için 45˚C ve 9.0 olarak bulundu. Lipazların yarı ömürleri 30, 40, 50 ve 60˚C'de incelendi ve D24 için sırasıyla 165, 27, 9 ve 0,59 dakika ve D44 için 79, 46, 39 ve 2 dakika olarak bulundu. En yüksek lipaz pH stabilitesi D24'ün pH 3'te ve D44'ünki pH 5'teydi. Km ve Vmax değerleri Lineweaver-Burk çiziminden belirlendi. D24'ün Km'i 1.58x10-4 mM (0.0000595 mg/ml) p-nitrophenyl palmitate (pNPP) ve Vmax'ı 26.31 U/min olarak hesaplandı. Öte yandan, D44'ün Km'i 1.92x10-4 mM (0.000073 mg/ml) p-nitrophenyl palmitate (pNPP) ve Vmax'ı 96.15 U/min idi. D24 lipazının aktivitesi 100 μg/ml Ca2+, Ni+, Mg2+, Mn2+, K +, Fe3+, Co2+ ve NH4+ varlığında artış gösterdi. D44 lipaz aktivitesi ise 1, 5 ve 10 mM konsantrasyonlarındaki Ca2+, Mg2+, K+, Mn2+ varlığında arttı. Aktif bölge inhibitörlerinden EDTA, D24 lipazının aktif bölgesinin kofaktör olarak metal iyonu gerektirmediğini ancak; D44 lipazının aktif bölgesinin metal iyonu gerektirdiğini göstermektedir. %10 aseton, izopropanol, gliserol and dimetilformamid (DMF), D24 nispi lipaz aktivitesini 30 dakika içinde arttırdı. D44 lipazının nispi aktivitesi %10 metanol, etanol, tersiyer bütil alkol, asetonitril ve hekzan varlığında 12 saat süresince arttı. D24 lipazının moleküler ağırlığı 36.31 kDa iken D44 lipazınınki 45.7 kDa olarak bulundu. Bu çalışma, D24 ve D44 lipazlarının biyokimyasal karakterizasyonu ile ilgili ilk çalışmadır ve araştırmalar her ikisinin de endüstriyel kullanım için umut verici olduğunu göstermiştir.
Özet (Çeviri)
Thesis Title: Investigation of Appropriate Isolates for Lipase-Catalysed Transesterification Reactions Yielding Drug Intermediates. Determination of Reaction Yields as Process Metrics. Microbial lipases are commonly used in a variety of industries, particularly in biodiesel industry. In order to use more eligible lipases for reducing production cost and obtaining a higher yields, it is important to characterize novel lipases. For this reason, Cryptococcus albidus, D24, and Cryptococcus diffluens, D44, lipases were isolated from petroleum contaminated sludge and their properties were investigated. Results showed that maximum lipase production of D24 and D44 were at 170 and 44 hours, respectively. The optimum temperature and pH of D24 were 40˚C and 8.0; D44 were 45˚C and 9.0. Half life of the lipases were investigated at 30, 40, 50 and 60˚C and found to be 165, 27, 9 and 0.59 minutes for D24 and 79, 46, 39, 2 minutes for D44, respectively. The highest lipase stability of D24 was at pH 3 and D44 was at pH 5. Km and Vmax values were determinated from Lineweaver-Burk plots. Km of D24 found to be 1.58x10-4 mM (0,0000595mg/ml) pNPP and Vmax was calculated as 26.31 U/min. On the other hand, Km of D44 was 1.92x10-4 mM (0,000073 mg/ml) pNPP and Vmax was 96.15 U/min. D24 lipase activity was enhanced in the presence of 100 μg/ml Ca2+, Ni+, Mg2+, Mn2+, K +, Fe3+, Co2+, and NH4+. The presence of Ca2+, Mg2+, K+, Mn2+ at the concentrations of 1, 5 and 10 mM enhanced the lipase activity of D44. One of the active site inhibitors, EDTA, showed that D24 lipase does not require metal ions as cofactors but D44 lipase requires metal ions in the active site. 10% acetone, isopropanol, glycerol and dimethylformamide (DMF) enhanced the relative activity of D24 lipase within 30 minutes. D44 lipase activity was enhanced in the presence of 10% methanol, ethanol, tertiary butyl alcohol, acetonitrile and hexane within 12 hours. Molecular weight of D24 lipase was found to be 36.31 kDa and D44 was 45.7 kDa. This is the first study about biochemical characterization of both D24 and D44 lipases and the investigations showed that they are promising enzymes for industrial use.
Benzer Tezler
- Bazı entomopatojen Bacillus türlerinin izolasyonu ve karakrerizasyonu
Isolation and characterization of some entomopathogenic Bacillus species
ÜZEYİR SÖYLEMEZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
BiyolojiTokat Gaziosmanpaşa ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NECİBE CANAN USTA
- Protein engineering applications of novel esterase enzyme using rational design and directed evolution approaches
Rasyonel tasarım ve yönlendirilmiş evrim yaklaşımlarıyla yeni esteraz enziminin protein mühendisliği uygulamaları
ŞEYMA YILMAZ KÜPOĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Biyomühendislikİstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NEVİN GÜL KARAGÜLER
- Organik asidürilerin tanısında kapiler elektroforez temassız iletkenlik dedektörü uygulamaları: Kemometrik deney tasarımı ile metot optimizasyonu
Capillary electrophoresis with contacless conductivity detection applications for determination of organic acidurias: Method optimization using chemometric experimental design
SİRUN ÖZÇELİK
- Yeni kinazolin türevlerinin sentezi, karakterizasyonu ve antikanser, antiepileptik, antimikrobiyal aktivitelerinin in vitro koşullarda belirlenmesi
Synthesis and characterization of new quinazoline derivatives, determination of anticancer, antiepileptic, antimicrobial activities in vitro conditions
FEYZA NUR ÇETİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Eczacılık ve FarmakolojiSivas Cumhuriyet ÜniversitesiFarmasötik Biyokimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÜMİT MUHAMMET KOÇYİĞİT
- Değerli metal içeren nanoparçacıkların sentezi, karakterizasyonu ve kataliz uygulamaları
Synthesis, characterization and catalyst applications of noble metal containing nanoparticles
MURADİYE ŞAHİN