Protein engineering of toluene monooxygenases for biotechnology applications
Toluene monooksijenaz enzimlerinin biyoteknoloji alanlarında kullanılmaları için protein mühendisliği teknikleri uygulanması
- Tez No: 472519
- Danışmanlar: PROF. DR. EMİNE ŞEKÜRE NAZLI ARDA
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyomühendislik, Biyoteknoloji, Genetik, Bioengineering, Biotechnology, Genetics
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2017
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 104
Özet
Bakteri kökenli toluen monooksijenaz enzimleri (TMOlar), çeşitli aromatik hidrokarbonları okside etmeleri, sağlığı tehdit eden birçok klorlu kirleticileri indirgemeleri ve önemli endüstriyel bileşikleri üretmeleri yönünden bilinirler. Bu enzimler, biyoremidasyon ve yeşil kimya uygulamalarında büyük potansiyele sahiptirler. Bradyrhizobium sp. BTAi1 suşundan elde edilen ve altı-gen bölgesinden oluşan yeni toluen monooksijenaz enzimi (T4MO·BTAi1), para hidroksilaz aktivitesine sahiptir ve Pseudomonas sporium OX1 suşundan elde edilen toluen o-ksilen monooksijenaz, Pseudomonas mendocina KR1 suşundan izole edilen toluen-4-monooksijenaz (T4MO) ve Ralstonia pickettii PKO1 suşundan izole edilen toluen-para-monooksijenaz (TpMO) enzimleri ile sırasıyla %35, 36 ve 38 protein benzerliği göstermektedir. T4MO·BTAi1 alfa subünitesindeki P101, P103 ve H214 pozisyonları saturasyon mutajenez ve alan-hedefli mutajenez yöntemleri ile çalışılmıştır. P101T/P103A, P101S, P101N/P103T, P101V, P103T, P101V/P103T, H214G ve H214G/D278N olmak üzere sekiz T4MO·BTAi1 varyantı elde edilmiştir. Elde edilen varyantlar, fenol, nitrobenzen, naftalin hidroksilasyonu ve trikloroetilen indirgemelerindeki potansiyel rollerini araştırmak üzere karakterize edilmiştir. TmoA·BTAi1 P101 ve P103 varyantlarının aromatiklerin bölgesel spesifik oksidasyonunu etkilediği bulunmuştur. Örneğin, doğal fenotip ile karşılaştırıldığında, P103T varyantının nitrobenzenden daha fazla m-nitrofenol ürettiğinin yanısıra fenol oksidasyonundan doğal fenotipin üretmediği resorsinol (%60) sentezi yapmıştır. Aynı şekilde, P101T/P103A ve P101S varyantları naftalinden daha fazla 2-naftol üretmiş ve 1-naftol sentezi sırasıyla 2,3-kat ve 1,6-kat azalmıştır.
Özet (Çeviri)
Bacterial toluene monooxygenases (TMOs) are known for their ability to oxidize a broad range of aromatics, degrade a variety of health-threatening chlorinated pollutants, and produce industrially-valuable compounds. They have a great potential in bioremediation and green chemistry applications. A novel toluene monooxygenase (T4MO·BTAi1) six-gene cluster from Bradyrhizobium sp. BTAi1 showing para-hydroxylating activity and having an overall 35, 36, 38% protein similarity with toluene o-xylene monooxygenase (ToMO) of Pseudomonas sp. OX1, toluene 4-monooxygenase (T4MO) of Pseudomonas mendocina KR1 and toluene-para-monooxygenase (TpMO) of Ralstonia pickettii PKO1, respectively, was subjected to saturation and site directed mutagenesis at alpha positions P101, P103, and H214. Eight variants of T4MO·BTAi1; P101T/P103A, P101S, P101N/P103T, P101V, P103T, P101V/P103T, H214G, and H214G/D278N were generated and characterized in order to investigate their potential role in phenol, nitrobenzene, naphthalene hydroxylation, and trichloroethylene degradation. TmoA·BTAi1 P101 and P103 were found to affect the regiospecific oxidation of aromatics. For example, compared to wild type, variant P103T made more m-nitrophenol from nitrobenzene and also produced mainly resorcinol (60%) from phenol whereas wild-type T4MO·BTAi1 did not. Similarly, variants P101T/P103A and P101S synthesized more 2-naphthol and 2.3-fold and 1.6-fold less 1-naphthol from naphthalene, respectively.
Benzer Tezler
- Role of alpha-subunit position leucine 95 of Pseudomonas sp. OX1 toluene/o-xylene monooxygenase on catalysis
Pseudomonas sp. OX1 toluene/o-xylene monooksijenaz in alfa altbirim pozisyonlarından lösin 95'in katalizdeki rolü
CANSU KURT
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
BiyomühendislikFatih ÜniversitesiGenetik ve Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. GÖNÜL SCHARA
- Protein engineering applications for functional enhancement of cellulase and lipase enzymes
Lipaz ve selülaz enzimlerinin fonksiyonel özelliklerinin protein mühendisliği uygulamaları ile arttırılması
ASLI YENENLER
- Farklı diluent sistemleri ile sentezlenen uniform-makrogözenekli partiküllerin büyüklükçe ayırma kromatografisinde kolon dolgu materyali olarak kullanımı
The Use of uniform-macroporous particles synthesized by different diluent systems as column-packing material in size exclusion chromatography
HÜLYA DAİLLİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2002
Kimya MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ TUNCEL
- Alternatif kılıf uygulamalarının tulum peynirinin bazı nitelikleri üzerine etkileri
Effects of alternative casing materials on quality properties of tulum cheese
İLHAN GÜN
Doktora
Türkçe
2012
Gıda MühendisliğiSüleyman Demirel ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZEYNEP BANU SEYDİM
- Immobilization of lipase on an inorganic support material and polycaprolactone synthesis
Lipazın inorganik taşıyıcıda immobilizasyonu ve polikaprolakton sentezi
CANSU ÜLKER
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Biyoteknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATOŞ YÜKSEL GÜVENİLİR