Geri Dön

Rekombinant aldo/keto redüktaz ve glukoz dehidrogenaz temelli enzimatik kofaktör rejenerasyon sistemlerinin tasarlanması kiral alkollerin eldesine yönelik uygulamalar

Designing recombinant aldo/keto reductase and glucose dehydrogenase based enzymatic cofactor regeneration systems applications for the synthesis of chiral alcohols

PDF İndir

  1. Tez No: 546060
  2. Yazar: TAYLAN KURTULUŞ ÖZTÜRK
  3. Danışmanlar: PROF. DR. ALİ KILINÇ
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Biyoteknoloji, Biotechnology
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2019
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Ege Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Biyokimya Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Biyokimya Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 114

Özet

İndirgenme reaksiyonlarını katalizleyen ketoredüktazlar (KRED) enantiyoselektif yeşil kimya alanında ilgi uyandırmaktadır. kofaktör bağımlı KRED enzimleri kiral alkollerin sentezinde çok sayıda aromatik ve alifatik prokiral ketonun stereoseçimli olarak indirger. Kiral bileşikler saf kiral bileşiklerin sentezinde başlangıç maddesi olarak değerlidir. KRED enzimlerinin en önemli özelliği NADPH bağımlı olmalarıdır. İndirgenmiş NADPH'ın yüksek maliyeti ve stokiyometrik miktarlarda gerekliliği, enantiyomerik saflıkta ürünlerin elde edilmesi, kofaktör rejenerasyon sistemlerinin birlikte kullanımını zorunlu kılmaktadır. Bu amaçla Glukoz dehidrojenaz (GDH; NAD(P)H bağımlı) enzimatik kofaktör rejenerasyon sistemi olarak endüstriyel sistemlerde kullanılmaktadır. Endüstriyel bakışla immobilize enzimlerin rağbet görmesinin sebebi, verimlilik ve stabilitelerinin serbest enzimlere kıyasla çok daha yüksek olmasıdır. Bu araştırma projesi kapsamında NADPH bağımlı aldo/keto-redüktaz (EC: 1.1.1.2“) ve NADPH rejenerasyonu için, glukoz-1-dehidrogenaz (EC: 1.1.1.47”) enzimlerine ait gen bölgeleri B. subtilis 168'ten başarıyla klonlanarak E.coli BL21 hücrelerinde üretildi, saflaştırıldı ve kiral katalizlerde karakterize edildi. Endüstiriyel bakış açısıyla immobilize enzimler verimlilikleri ve stabiliteleri nedeniyle serbest enzimlere tercih edilmektedir. Bu tez kapsamında KRED ve GDH enzimlerinin immobilize elde edilebilmesi amacıyla, doğal fonksiyonu silika biyominerilizasyonu katalizlemek olan R5 peptid dizisini taşıyan füzyon enzimleri, KRED-R5 ve GDH-R5 tasarlandı. Böylelikle, R5 peptid dizisinin doğal yeteneği olan biyomimetik silika mineralizasyon, enzimlere başarıyla transfer edildi. R5 füzyon proteinleri kullanılarak, nano yapılı silika matris içerisine yüksek verimlilikle immobilizasyonları gerçekleştirildi. İmmobilize KRED ve GDH enzim sistemi asetofenon ve etil piruvattan (eep>99) saflıkta kiral alkollerin sentezinde etkin biçimde kullanılabildiği gösterildi.

Özet (Çeviri)

Ketoreductases (KREDs) capable of catalyzing reduction reactions are of special interest across the field of enantioselective green reactions. For the synthesis of chiral alcohols, cofactor dependent KREDs reduce broad range of prochiral aromatic and aliphatic ketones stereoselectively. An important characteristic of KREDs is their dependence on NADPH+H+ as cofactor. Given the high cost of expensive NADPH stoichiometric necessity for reduction reactions, a suitable cofactor regeneration method has to be combined for the production of enantiomerically pure compounds. Whith this purpose Glucose dehydrogenases (GDH; accept NAD(P)H as cofactor) used for the enzymatic regeneration of NAD(P)H cofactors in industry. Within the scope of the thesis, glucose dehydrogenase (EC: 1.1.1.47) as a cofactor recycling enzyme and NADPH dependent aldo/ketoreductase (EC: 1.1.1.2) coding genes were successfully isolated, cloned and expressed in the Escherichia coli BL21 from Bacillus subtilis 168 and coupled for chiral synthesis. From an industrial point of view, immobilized enzymes find approval in contrast with free enzyme due to their efficiency and stability. This doctorate study was also aimed at immobilization of these enzymes, which involved the construction of recombinant fusion proteins between R5 peptide has a natural ability to catalyse silicate. R5 peptide transfers the natural characteristics of biomimetic silica mineralization to a desired enzyme. Furthermore, purified and characterized fusion proteins (KRED-R5 and GDH-R5) and their immobilization in biosilica successfully achieved. Not only the encapsulation but also the activity yield was high ranging over 90% after immobilization with R5 fusion for both enzymes. Immobilized KRED/GDH system exhibited excellent enantioselectivity (>99% ee) in the reduction acetophenon and ethyl pyruvate ester.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    80863

    Rekombinant insan eritropoetini uygulanan hemodiyaliz hastalarında antihipertansif ilaç tedavisinin serum eritropoetin düzeylerine etkisi

    The Effect of antihypertensive drug therapy on serum erythropoietin levels in hemodialysis patients on recombinant human erythropoietin therapy

    AYÇE ÇELİKER

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    1999

    Eczacılık ve FarmakolojiHacettepe Üniversitesi

    Biyofarmasötik ve Farmokokinetik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. LEVENT ÖNER

  2. Tez No

    82971

    Single step conversion of starch to ethanol by recombinant saccharomycess cerevisiae YPG/AB

    Rekombinant saccharomycess cerevisiae YPG/AB ile tek aşamalı olarak nişastadan etanol üretimi

    BAŞAK ELİF SAYGILI

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    1999

    Kimya MühendisliğiBoğaziçi Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. BETÜL KIRDAR

  3. Tez No

    689399

    FSH'nın fare granüloza hücrelerine etkisinin hippo sinyal yolağı proteinleri (YAP, TEAD ve p73) ve mikroRNA'ları (miR129-5p ve miR145-5p) ile değerlendirilmesi

    Evaluation of the high-dose fsh effect on mice granulosa cells with hippo signal pathway proteins (YAP, TEAD and p73) and microRNAs (miR129-5p and miR145-5p)

    GÜLSEN ZÜBEYDE KARAMAN

    Tıpta Uzmanlık

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    Histoloji ve EmbriyolojiManisa Celal Bayar Üniversitesi

    Histoloji ve Embriyoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MAHMUT KEMAL ÖZBİLGİN

  4. Tez No

    695041

    Production of recombinant antibody fragments in bacteria and their development towards medical diagnosis

    Rekombinant antikor fragmanlarının bakterilerde üretimi ve tıbbi tanıya yönelik geliştirilmesi

    İLKAY KOÇER KULOĞLU

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2021

    Kimya MühendisliğiHacettepe Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. EDA ÇELİK AKDUR

    PROF. DR. MATTHEW P. DELISA

  5. Tez No

    462558

    Rekombinant granülosit koloni uyarıcı faktörün biyopolimerlerle enzimatik konjugasyonu ve proteinin özellikleri üzerindeki etkilerinin araştırılması üzerinde çalışmalar

    Enzymatic conjugation of recombinant granulocyte colony stimulating factor with biopolymers and studies on the effects on protein properties

    AYŞE GÖKSU KAYA ÖZSAN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    BiyoteknolojiHacettepe Üniversitesi

    Farmasötik Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AYŞE FİLİZ ÖNER

Geri Dön