Thermoplasma acidophilum sitrat sentaz enziminin thermostabilitesinden sorumlu mekanizmaların genetik mühendisliği tekniklerinden yararlanılarak belirlenmesi

4 0

Proje Grubu: TBAG Sayfa Sayısı: 54 Proje No: TBAG-1501 Proje Bitiş Tarihi: 01.09.1998 Metin Dili: Türkçe İndeks Tarihi: 29-07-2022

Thermoplasma acidophilum sitrat sentaz enziminin thermostabilitesinden sorumlu mekanizmaların genetik mühendisliği tekniklerinden yararlanılarak belirlenmesi

Öz:
Proteinlerde yüksek sıcaklığa dayanıklılığın moleküler mekanizmasının araştırıldığı bu projede bir termostabil model sistem olarak Thermoplasma (Tp.) acidophilum'dan elde edilen sitrat sentaz enzimi kullanılmıştır. Dimer interfazmdaki hidrofobik interaksiyonların etkisini incelemek üzere bölgeye özel mutasyon yöntemi kullanılarak tek amino asit değişikliği yapılarak 4 mutant enzim oluşturulmuştur: Ala97Ser, Ala104Thr, Gly209Ala ve Gly196Val. Bunlardan ilk üç mutasyon Tp. sitrat sentaz enziminin termostabilitesini arttırdığı gibi, aynı zamanda da katalitik özelliklerini (Km, Vmax, spesifik aktivite) iyileştirmiştir. Termostabilitesi en yüksek olan mutant enzim G209A olup, 85°C'de inaktivasyon yarı ömrü 57 dakikadır. Bu sonuçlar, interfaz hidrofobisitesini arttıran ya da azaltan amino asit değişikliklerinin Tp. sitrat sentaz enziminin termostabilitesinin arttırabileceğini göstermiştir. Böylece 70°C'nin üzerinde, proteinlerin sarılmamış formlarının entropisini etkileyen amino asit değişikliklerinin protein termostabilizasyonunda kritik bir faktör olmadığı görülmüştür. Diğer taraftan Tp. sitrat sentaz enziminin iç oyuklarının hacmini azaltmak üzere 2 mutasyon yapılmıştır: S343T ve T346Y. Ancak söz konusu mutasyonlar enzimin termal stabilitesini önemli ölçüde azaltırken, aktivitesini de büyük ölçüde düşürmüştür.
Anahtar Kelime:

Thermoplasma acidophilum sitrat sentaz enziminin thermostabilitesinden sorumlu mekanizmaların genetik mühendisliği tekniklerinden yararlanılarak belirlenmesi

Öz:
In this project citrate synthase from Thermoplasma (Tp.) acidophilum has been used as a thermostable model system to study the molecular mechanisms of resistance to high temperature in proteins. To investigate the effects of hydrophobic interactions in the dimer interface, four mutant enzymes, A97S, A104T, G209A and G196V, were constructed with single amino acid substitutions by site-specific mutagenesis. First 3 mutations, enhanced the thermostability of Tp. citrate synthase, while improving its catalytic properties (Km, Vmax and specific activity). The highest thermostability was achieved by Gly209->Ala substitution, and the half-life of inactivation at 85°C was about 57 min. These results showed that amino acid substitutions increasing or decreasing interface hydrophobicity could further increase the thermostability of the Tp. citrate synthase. Thus, interface substitutions affecting the entropy of the unfolded state shouldn't be so critical in protein thermostabilization at temperatures above 70°C. On the other hand, to reduce the volume of internal cavities in Tp. citrate synthase, we made two mutations: S343T and T346Y. However, these mutations significantly decreased the thermal stability of the enzyme with considerable loss in its activity.
Anahtar Kelime:

Erişim Türü: Erişime Açık
APA KOCABIYIK S, ERDURAN İ (1998). Thermoplasma acidophilum sitrat sentaz enziminin thermostabilitesinden sorumlu mekanizmaların genetik mühendisliği tekniklerinden yararlanılarak belirlenmesi. , 1 - 54.
Chicago KOCABIYIK Semra,ERDURAN İpek Thermoplasma acidophilum sitrat sentaz enziminin thermostabilitesinden sorumlu mekanizmaların genetik mühendisliği tekniklerinden yararlanılarak belirlenmesi. (1998): 1 - 54.
MLA KOCABIYIK Semra,ERDURAN İpek Thermoplasma acidophilum sitrat sentaz enziminin thermostabilitesinden sorumlu mekanizmaların genetik mühendisliği tekniklerinden yararlanılarak belirlenmesi. , 1998, ss.1 - 54.
AMA KOCABIYIK S,ERDURAN İ Thermoplasma acidophilum sitrat sentaz enziminin thermostabilitesinden sorumlu mekanizmaların genetik mühendisliği tekniklerinden yararlanılarak belirlenmesi. . 1998; 1 - 54.
Vancouver KOCABIYIK S,ERDURAN İ Thermoplasma acidophilum sitrat sentaz enziminin thermostabilitesinden sorumlu mekanizmaların genetik mühendisliği tekniklerinden yararlanılarak belirlenmesi. . 1998; 1 - 54.
IEEE KOCABIYIK S,ERDURAN İ "Thermoplasma acidophilum sitrat sentaz enziminin thermostabilitesinden sorumlu mekanizmaların genetik mühendisliği tekniklerinden yararlanılarak belirlenmesi." , ss.1 - 54, 1998.
ISNAD KOCABIYIK, Semra - ERDURAN, İpek. "Thermoplasma acidophilum sitrat sentaz enziminin thermostabilitesinden sorumlu mekanizmaların genetik mühendisliği tekniklerinden yararlanılarak belirlenmesi". (1998), 1-54.
APA KOCABIYIK S, ERDURAN İ (1998). Thermoplasma acidophilum sitrat sentaz enziminin thermostabilitesinden sorumlu mekanizmaların genetik mühendisliği tekniklerinden yararlanılarak belirlenmesi. , 1 - 54.
Chicago KOCABIYIK Semra,ERDURAN İpek Thermoplasma acidophilum sitrat sentaz enziminin thermostabilitesinden sorumlu mekanizmaların genetik mühendisliği tekniklerinden yararlanılarak belirlenmesi. (1998): 1 - 54.
MLA KOCABIYIK Semra,ERDURAN İpek Thermoplasma acidophilum sitrat sentaz enziminin thermostabilitesinden sorumlu mekanizmaların genetik mühendisliği tekniklerinden yararlanılarak belirlenmesi. , 1998, ss.1 - 54.
AMA KOCABIYIK S,ERDURAN İ Thermoplasma acidophilum sitrat sentaz enziminin thermostabilitesinden sorumlu mekanizmaların genetik mühendisliği tekniklerinden yararlanılarak belirlenmesi. . 1998; 1 - 54.
Vancouver KOCABIYIK S,ERDURAN İ Thermoplasma acidophilum sitrat sentaz enziminin thermostabilitesinden sorumlu mekanizmaların genetik mühendisliği tekniklerinden yararlanılarak belirlenmesi. . 1998; 1 - 54.
IEEE KOCABIYIK S,ERDURAN İ "Thermoplasma acidophilum sitrat sentaz enziminin thermostabilitesinden sorumlu mekanizmaların genetik mühendisliği tekniklerinden yararlanılarak belirlenmesi." , ss.1 - 54, 1998.
ISNAD KOCABIYIK, Semra - ERDURAN, İpek. "Thermoplasma acidophilum sitrat sentaz enziminin thermostabilitesinden sorumlu mekanizmaların genetik mühendisliği tekniklerinden yararlanılarak belirlenmesi". (1998), 1-54.