Geri Dön

Bakteriyel kaynaklı termoasidofilik alfa-L-arabinofuranosidaz enzimlerinin in siliko karakterizasyonları

In silico characterization of thermoacidophilic alpha-L-arabinofuranosidaze enzymes of bacterial origin

PDF İndir

  1. Tez No: 880048
  2. Yazar: AHMET ENES URAY
  3. Danışmanlar: PROF. DR. HASAN MURAT VELİOĞLU, DOÇ. DR. YUSUF SÜRMELİ
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Biyoteknoloji, Ziraat, Biotechnology, Agriculture
  6. Anahtar Kelimeler: in siliko, termoasidofilik, hayvan yem katkısı, arabinofuranosidaz, Endüstriyel enzim, In silico, thermoacidophilic, animal feed additive, alpha-L-arabinofuranosidase, industrial enzyme
  7. Yıl: 2024
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Tekirdağ Namık Kemal Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Tarımsal Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 74

Özet

Bu çalışmada, dört termoasidofilik özelliğe sahip bakteriyal alfa-L-arabinofuranosidaz enzimlerinin in siliko karakterizasyonunun yapılması ve bu sonuçlara göre en iyi özelliklere sahip bakteriyal termoasidofilik alfa-L-arabinofuranosidaz belirlenmesi amaçlanmaktadır. Bu amaçla, UniProt/TrEMBL veri tabanında gözden geçirilmemiş alfa-L-arabinofuranosidaz enzimlerinin amino asit dizileri taranmıştır, teorik pI, teorik Tm, alifatik indeks ve instabilite indeks değerlerine dayalı olarak termoasidofilik özelliği en fazla olan dört enzim seçilmiştir. Bu dört enzimin dizi ve yapı düzeyinde analizler yoluyla in siliko karakterizasyonu gerçekleştirilmiştir. Analizler sonucunda arabinofuranosidaz enzimlerinin 65°C'nin üzerinde bir Tm sergilediğini göstermiştir. Ek olarak izoelektrik noktaları (pI), 4.57 ila 4.72 aralığına düşmüştür. Bu çalışmada, sırasıyla 70oC ve 6.0 optimum sıcaklık ve pH'da çalışan Geobacillus stearothermophilus Abf enzimi (Q9XBQ3) 5.56'lık bir pl'ye ve 55-65°C'lik bir Tm aralığına sahipken, optimal olarak pH 6.0 ve 60°C'de çalışan (Taylor vd., 2006) Acetivibrio thermocellus'tan (A3DIH0) Arabinofuranosidaz enzimi, 5.43'lük bir pl'ye sahip olduğu gözükmüş ve 55-65°C Tm aralığında olduğu belirlenmiştir. Ayrıca Abf enzimlerinin alifatik indeksleri (85.45-93.41) AbfA ve A3DIH0 ile karşılaştırılabilir düzeyde ve instabilite indeksleri AbfA ve A3DIH0'dan daha düşük çıkmıştır. Dört Abf arasında en büyük alifatik indeks ClAbf'ye ait olduğu belirlenmiştir. Dört enzimin evrimsel ilişkisini bulmak için yapılan filogenetik çalışmada dört Abf enziminin tamamının GH51 ailesi altında kategorize edildiğini ortaya çıkarmıştır. Yapı tahmini için alfafold modeli kullanılmıştır. Tahmini modeller çeşitli araçlar kullanılarak kaliteleri belirlenmiştir. stride aracılığıyla elde edilen Abf modellerinin ikincil yapılarını tasvir edilmiştir yine Procheck grafiğinden elde edilen sonuçlar, Abfs'deki kalıntıların önemli bir yüzdesinin (%89.3 ila %91.1 arasında değişen) en uygun bölgelerde konumlandırıldığını göstermiştir. Arabinofuranosidazlara yönelik alfafold modellerinin genel kalitesi ProSA'nın Z-puanları kullanılarak değerlendirilmiştir. Sonuçlar -9,64 ile -10,62 arasında değişen Z-puanlarını ortaya çıkarmıştır. Verify3D değerlendirmesi, tüm Abf yapılarındaki amino asitlerin %82.63-88.87'si için ortalama 3D-1D puanının ≥ 0,2 olduğunu doğrulamıştır. Abfs, -0.34 ile 0.19 arasında değişen, sıfıra yaklaşan Niteliksel Model Enerji Analizi (QMEAN) puanları sergilemiştir ve bu, yerel yapılara yüksek düzeyde benzerlik olduğunu göstermiştir BANΔIT analizine göre, dört Abf'nin hepsinin B'-faktörü profilleri benzerlikler sergilemiştir. Dört Abf'nin de 21 bölgesindeki (3-23) B'-faktörleri AbfA'ya kıyasla daha düşük olmuştur.

Özet (Çeviri)

The aim of this study was to perform in silico characterization of bacterial alpha-L-arabinofuranosidase enzymes with four thermoacidophilic properties and to identify the bacterial thermoacidophilic alpha-L-arabinofuranosidase with the best properties based on these results. For this purpose, the amino acid sequences of unreviewed alpha-L-arabinofuranosidase enzymes in the UniProt/TrEMBL database were screened and four enzymes with the highest thermoacidophilic properties were selected based on theoretical pI, theoretical Tm, aliphatic index and instability index values. In silico characterization of these four enzymes was performed through sequence and structure level analyses. The analysis showed that arabinofuranosidase enzymes exhibited a Tm above 65°C. In addition, their isoelectric points (pI) decreased to the range of 4.57 to 4.72. In this study, the Geobacillus stearothermophilus Abf enzyme (Q9XBQ3) operating at an optimum temperature and pH of 70oC and 6.0, respectively, had a pI of 5.56 and a Tm range of 55-65°C, while the Acetivibrio thermophilus Abf enzyme (Q9XBQ3) operating optimally at pH 6.0 and 60°C (Taylor et al, 2006) from Acetivibrio thermocellus (A3DIH0), operating optimally at pH 6.0 and 60°C, appeared to have a pl of 5.43 and a Tm range of 55-65°C. In addition, the aliphatic indices of Abf enzymes (85.45-93.41) were comparable to AbfA and A3DIH0 and the instability indices were lower than AbfA and A3DIH0. ClAbf was found to have the highest aliphatic index among the four Abf. Phylogenetic study to find the evolutionary relationship of the four enzymes revealed that all four Abf enzymes were categorized under the GH51 family. The alphafold model was used for structure prediction. The predicted models were qualitatively characterized using various tools. The secondary structures of the Abf models obtained through stride were depicted, again the results from the Procheck plot showed that a significant percentage of residues in Abfs (ranging from 89.3% to 91.1%) were positioned in the most favorable regions. The overall quality of the alphafold models for arabinofuranosidases was assessed using ProSA's Z-scores. The results revealed Z-scores ranging from -9.64 to -10.62. Verify3D evaluation confirmed an average 3D-1D score ≥ 0.2 for 82.63-88.87% of amino acids in all Abf structures. Abfs exhibited Qualitative Model Energy Analysis of Energy (QMEAN) scores approaching zero, ranging from -0.34 to 0.19, indicating a high level of similarity to native structures. According to BANΔIT analysis, the B'-factor profiles of all four Abfs exhibited similarities. All four Abfs had lower B'-factors in 21 regions (3-23) compared to AbfA.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    538217

    Bakteriyel kaynaklı ligninolitik üç enzimin eş zamanlı ve füzyon olarak üretimi ve kağıt ağartılmasına etkisi

    Overexpression of three bacterial ligninolytic enzymes as simultaneously and in a fusion form and effect of paper

    AYŞEGÜL ÖZER

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    BiyolojiKaradeniz Teknik Üniversitesi

    Biyoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SABRİYE ÇANAKÇI

  2. Tez No

    847519

    Gıda örneklerinde norovirüs ve rotavirüslerin moleküler ve serolojik yöntemler ile saptanması karakterizasyonu ve virüsler üzerine dezenfektanların etkilerinin belirlenmesi

    Detection of norovirus and rotavirus in food samples by molecular and serological methods and determination of the effects of disinfectants on viruses

    ÇAĞRI ÇELİK

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Gıda MühendisliğiÇukurova Üniversitesi

    Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. IŞIL VAR ÖNGEL

  3. Tez No

    103083

    Ağır sepsis hastalarında pentaglobin tedavisinin prognoz üzerine etkisi

    The effect of pentaglobin therapy on prognosis in patients with severe sepsis

    İDİL GÜRALP

    Tıpta Uzmanlık

    Türkçe

    Türkçe

    2001

    Anestezi ve Reanimasyonİstanbul Üniversitesi

    Anesteziyoloji ve Reanimasyon Ana Bilim Dalı

    PROF.DR. FİGEN ESEN

  4. Tez No

    681747

    Investigating the combinatory effect of dual photosensitizers ıncorporated mesoporous silica nanoparticles and photodynamic therapy for biofilm eradication

    İkili fotosensitizan i̇çeren mezogözenekli silika nanopartiküller ve fotodinamik terapinin biyofilmin yok edilmesinde kombine etkisinin araştirilmasi

    HİLAL ER

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2021

    Biyomühendislikİzmir Katip Çelebi Üniversitesi

    Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ NERMİN TOPALOĞLU AVŞAR

    DR. ÖĞR. ÜYESİ DİDEM ŞEN KARAMAN

  5. Tez No

    247527

    Gıdalardan izole edilen Staphylococcus aureus suşlarının çeşitli antibiyotiklere karşı duyarlılıklarının araştırılması

    The investigation on the antibiotic sensitivity of Staphlococcus aureus strains isolated from food

    ÇAĞATAY ÇELİK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2010

    Besin Hijyeni ve Teknolojisiİstanbul Üniversitesi

    Besin Hijyeni ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HARUN AKSU

Geri Dön