Tuz Gölü, Türkiye’den izole edilen ekstrem halofilik arke Haloarcula sp. TG1’in yüksek derecede aktif ve kararlı proteaz üretimi

Highly active and stable protease production by an extreme halophilic archaeon Haloarcula sp. TG1 isolated from Lake Tuz, Turkey

Abstract

Objective: Isolation of halophilic microorganisms from Çankırı salt mine and Lake Tuz in Turkey to explore versatile protease producers for industry and characterization of protease enzyme from the best protease producer among the isolated strains.Methods: Extreme halophiles were isolated from salt samples of Çankırı salt mine and Lake Tuz. Their protease activities were determined. The isolate with the highest protease activity was characterized. Its protease activity was evaluated in different NaCl concentrations, temperature and pH ranges, and in the presence of different inhibitors and metals. Thermostability and pH stability were also determined.Results: The highest protease producer strain was identified as Haloarcula sp. on the basis of 16S rRNA analysis. The isolate namely, Haloarcula sp. TG1, was found to be 99% identical to Haloarcula salaria strain HST01-2R The TG1 protease was found to possess very high activityand stability over a broad pH and temperature ranges. Its maximum activity was recorded at pH: 4.0, 50°C and 4 M NaCl. Among inhibitors tested, dimethyl sulfoxide (DMSO)and ethanol caused the highest decrease (ca. 25%) in its activity. Conclusion: Due to the high activity and stability over a wide range of extreme conditions, Haloarcula sp.TG1 protease reported here is a promising candidate in biotechnology.

Özet

Amaç: Türkiye'deki Çankırı kaya tuzu mağarası ve Tuz Gölü'nden halofilik mikroorganizmaların izole edilmesi, endüstriyel anlamda çok yönlü proteaz üreticilerinin keşfedilmesi ve izole edilen suşlar arasında en iyi proteaz üreticisine ait proteaz enziminin karakterizasyonu.Metod: Çankırı kaya tuzu mağarası ve Tuz Gölü'nden ekstrem halofiller izole edilmiş ve proteaz aktiviteleri belirlenmiştir. En iyi poteaz aktiviteli izolat karakterize edilmiştir. Farklı NaCl konsantrasyonları, sıcaklık ve pH aralığı ile farklı inhibitör ve metallerin varlığında proteaz aktivitesi değerlendirilmiştir. Ayrıca, enzimin termostabilitesi ve pH stabilitesi tespit edilmiştir.Bulgular: En yüksek proteaz üreticisi suş 16S rRNA analizi ile Haloarcula sp. olarak tanımlanmıştır. Haloarcula sp. TG1 suşu Haloarcula salaria HST01-2R'e %99 özdeş bulunmuştur. TG1 proteazının oldukça yüksek ve kararlı enzim aktivitesine sahip olduğu belirlenmiştir. Maksimum aktivite pH: 4.0, 50°C ve 4 M NaCl koşullarında elde edilmiştir. Test edilen inhibitörler içerisinde, aktivitede en fazla düşüşe (%25) DMSO ve etanol neden olmuştur.Sonuç: Çok geniş aralıklı ekstrem koşullarda yüksek aktivite ve kararlılığından dolayı çalışmada rapor edilen Haloarcula sp. TG1 proteazı endüstriyel anlamda ümit verici bir adaydır