Geri Dön

Serbest sistein bakiyelerinin gossypium hirsutum format dehidrogenaz stabilitesine etkilerinin araştırılması

Engineering of selected cysteine residues of nad+ dependent formate dehydrogenase to investigate their role in stability

  1. Tez No: 755019
  2. Yazar: ŞEBNEM PERİHAN GÖK
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. EMEL ORDU
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Biyoteknoloji, Biotechnology
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2022
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji ve Genetik Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 72

Özet

Endüstriyel enzimlerde aranan en önemli özellik, endüstriyel sentezin zorlu koşulları altında stabil kalabilmeleridir. Bu nedenle, gelişmiş aktivite veya stabiliteye sahip yeni enzimlerin tasarlanması için protein stabilitesinin kapsamlı bir şekilde araştırılması kritik bir öneme sahiptir. NAD+ -bağımlı format dehidrogenazlar(EC 1.2.1.2, FDH) endüstriyel öneme sahip enzimlerdir; optik olarak saf olması istenen kiral moleküllerin sentezinde kullanılan ve pahalı bir koenzim olan NAD(P)H'nin rejenerasyonunda ve CO₂'in hidrojen yakıtının stabilize bir formu olan formata indirgenmesinde kullanılmaktadır. Bunun nedeni NAD+'nın NADH'ye indirgenmesiyle birlikte formatın CO₂'e oksidasyonunu katalize ederken aynızamanda CO₂'in uygun koşullar altında formata indirgenmesini de kataliz edebilmeleridir. Bitki FDH'leri ayrıca oksidatif stresle mücadele etmede indirgeyici bir ortamın korunmasında önemli bir rol oynar. Gossypium hirsutum rekombinant FDH'i C22, C51, C185, C218, C267 bakiyelerinde 5 sistein aminoasidi içerir. Cys bakiyelerinin sülfoksit formlarına oksidasyonunun protein yapısındaki konumlarına bağlı olarak stabiliteyi ve aktiviteyi azalttığı gösterilmiştir. Bu çalışmada, GhFDH enziminin serbest sistein bakiyelerinin enzim stabilitesine etkisinin araştırılması amaçlanmıştır. Arabidopsis thalinana FDH'nin kristal yapısı şablon olarak kullanılarak elde edilen homoloji modelleme sonuçlarına göre Cys51 ve Cys267 bakiyelerinin sırasıyla serin ve lösine ikamesi için bölgeye özel mutagenez yöntemi uygulanmıştır. Dizi analizi ile hedeflenen mutasyonlara sahip oldukları doğrulanan enzimlerin aktivitesini ve stabilitesini netleştirmek için yapılan karakterizasyon çalışmalarına göre her iki mutant da oksidatif strese karşı rekombinant yabanıl tip GhFDH'ye göre daha toleranslıdır.

Özet (Çeviri)

The most important feature demanded in industrial enzymes is that it can remain stable under the harsh conditions of industrial synthesis. Therefore, comprehensive elucidation of protein stability is critical to design new enzymes that have improved activity or stability. NAD+-dependent formate dehydrogenases (EC 1.2.1.2, FDH) are industrially important enzymes in the regeneration of NAD(P)H which is an expensive coenzyme used in the synthesis of chiral molecules requested to be optically pure, and the reduction of CO2 to product formate which is a stabilized form of hydrogen fuel, because they catalyze the oxidation of formate into CO2 concomitant with the reduction of NAD+ to NADH, while it catalyzes reduction of the CO2 into formate under appropriate conditions. Plant FDHs also play a crucial role in the maintenance of a reducing environment to combat oxidative stress in plants. Recombinant FDH from Gossypium hirsutum contains 5 cysteine amino acids in the C22, C51, C185, C218, C267 residues. It has been shown that the oxidation of Cys residues to the sulfoxide forms reduces stability and activity depending on their position in the protein structure. In this study, it is aimed to investigate the effect of free cysteine residues of the GhFDH enzyme on the stability of enzyme. According to the homology modeling results obtained by using the crystal structure of Arabidopsis thalinana FDH as a template, site-specific mutagenesis method was applied for the substitution of Cys51 and Cys267 residues to serine and leucine, respectively. Both mutants were more tolerant to oxidative stress than recombinant wild-type GhFDH, according to characterization studies performed to clarify the activity and stability of enzymes that were confirmed to have targeted mutations by sequence analysis.

Benzer Tezler

  1. The role of the interaction between tissue transglutaminase and nitric oxide in wound healing

    Doku transglutaminazı ve nitrik oksit arasındaki ilişkinin yara iyileşmesindeki rolü

    AYŞE NİHAN KILINÇ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2012

    GenetikYeditepe Üniversitesi

    YRD. DOÇ. DİLEK TELCİ

  2. The productıon and pegylatıon of recombinant human granulocyte colony-stımulatıng factor produced ın e. coli

    Rekombinant insan granulosit koloni stimülan faktörünün e. coli'de üretimi ve pegilasyonu

    NAZLI DİLARA ERDOĞDU

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Biyokimyaİstanbul Teknik Üniversitesi

    Moleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. GİZEM DİNLER DOĞANAY

  3. Eritrositlerde L-sistein ve N-asetil-L-sistein transportunun karşılaştırılması

    Comparision of cysteine and N-acetyl-L-cysteine transport in erythrocytes

    MUSTAFA ARIK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2008

    BiyokimyaMustafa Kemal Üniversitesi

    Biyoloji Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. DENİZ YILDIZ

  4. NAC ve L-Sistein'in eritrositlerde ksenobiyotikler tarafından azaltılan GSH konsantrasyonuna ve Dnp-SG transportuna etkisi

    The Effect of NAC and L-Sistein to GSH concentration and DNP-SG transport, that is decreased by xenobiotic in erythrocyte

    TÜLAY BUĞDADİOĞLU

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2003

    BiyolojiMustafa Kemal Üniversitesi

    Biyoloji Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. DENİZ YILDIZ

  5. Eritrositlerde L-sistein'in alınım ve atılımının araştırılması

    L-cysteine import and export in human erythrocytes

    BUSE HİLAL ATEŞ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2005

    BiyolojiMustafa Kemal Üniversitesi

    Biyoloji Ana Bilim Dalı

    Y.DOÇ.DR. DENİZ YILDIZ