Manyetik nanopartiküllere invertaz immobilizasyonu ve biyokimyasal karakterizasyonu


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2018

Öğrenci: TUĞÇE DÖZ

Danışman: GÜLAY BAYRAMOĞLU

Özet:

Manyetik nanopartiküller üzerine enzim immobilizasyonu, enzim içeren katı fazı reaksiyon ortamından kolayla ayrılmasını sağlar ve aynı zamanda enzimin immobilizasyonu ve enzimatik reaksiyon için, hacme oranla yüksek yüzey alanı sağlar. Bu çalışmada, manyetik nano-partiküller (Fe3O4), alkali koşullar altında termal birlikte çökeltme reaksiyonu yöntemi ile sentezlendi ve (3-aminopropil) trietoksisilan (APTES) ile yüzeyinde silika temelli amino groupları oluşturuldu (Fe3O4@SiO2)-NH2, ve amine modifiye edilmiş nano partiküllerin amin grupları ATRP reaksiyon başlatıcısını yani bromoasetilbromidi kovalent olarak bağlamak için kullanıldı (Fe3O4@SiO2)-Br. Sonraki basamakta, yüzeyde başlatılan atom transfer radikal polimerizasyon yöntemi ile (SI-ATRP) glisidil metakrilat (GMA) aşılandı. PGMA aşılanmış çekirdek-kabuk nano-partiküller (Fe3O4@SiO2@pGMA) ve uzatıcı kol (SP) bağlanmış formu (heksametilen diamin; Fe3O4@SiO2@pGMA-SP-3), invertazın (EC 3.2.1.26, β -fruktofuranosidaz) kovalent olarak immobilizasyonu için kullanıldı. İmmobilize invertaz miktarları, Fe3O4@SiO2@pGMA ve MNPs-g-pGMA-SP-3 için sırasıyla, yaklaşık 36.1 ve 47.8 mg, ve elde edilen aktiviteler ise %54 ve %73 olarak bulundu. Buna ek olarak, immobilize edilen invertazın, serbest formuna kıyasla, pH ve sıcaklık kararlılıklarını artırdığı ve ilave olarak immobilize invertazın pH ve sıcaklık profillerin de serbest enzime kıyasla bir genişleme gözlendi. Serbest enzime göre yüksek bir ısısal kararlılık ve yeniden kullanılabilirlik göstermiştir. Kinetik sabitler Km ve vmax değerleri belirlenmiş ve serbest enzimin kinetik verileri ile invertaz ile karşılaştırılmıştır. İmmobilize invertazın, Km değeri 39.4 mmol/L ve Vmax değerleri ise 349.5 mmol/L.dak, olarak bulundu ve serbest form ile kıyaslandığında Km değeri 34.3 mmol/L ve Vmax değeri ise 387.2 mmol/L.dak olarak bulundu. Uygulanan immobilizasyon protokolünun immobilize enzim aktivitesi üzerinde çok önemli bir değişikliğe neden olmadığı gözlendi.