KaydedilenlerDerginizi ekleyin

Dergiler / Hacettepe Journal of Biology and Chemistry / 2021 / Cilt: 49 - Sayı: 3

Ekstremofilik bir bakteri olan Deinococcus radiodurans’dan β–Karbonik Anhidraz’ın klonlanması, Aşırı İfadesi ve Saflaştırılması

Cloning, Over-Expression, and Purification of β–Carbonic Anhydrase from an Extremophilic Bacterium: Deinococcus radiodurans

Murat ÇANKAYA
Ayşe Hümeyra TAŞKIN KAFA
Mehmet KUZUCU
Arzu ÇÖLERİ CİHAN
Sayfa
219–231
Yayın Tarihi
2022-10-17
DOI
—
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

CO2 hidrasyon deneyi saflaştırılmış rekombinant enzimin (DrCA) spesifik aktivitesinin önemli ölçüde yüksek olduğunu göstermiştir.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Bu çalışmada, radyasyona ekstrem dirençli bir bakteri olan Deinococcus radiodurans’dan direnç fizyolojisinde önemli olduğunu düşündüğümüz karbonik anhidrazın (DrCA) enziminin klonlanması, saflaştırılması ve başlangıç karakterizasyonu gerçekleştirilmiştir.
📊
Temel Bulgular & Veri:Ayrıca, artan dozlarda gama radyasyonun pH ile ilişkili DrCA enzim aktivitesi üzerindeki etkisi belirlenmiştir.
💡
Sonuç & Katkı:CO2 hidrasyon deneyi saflaştırılmış rekombinant enzimin (DrCA) spesifik aktivitesinin önemli ölçüde yüksek olduğunu göstermiştir.
🔬Tür:Deneysel Tarla Denemesi
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Deinococcus radiodurans · karbonik anhidraz · iyonlaştırıcı radyasyon

Özet

Bu çalışmada, radyasyona ekstrem dirençli bir bakteri olan Deinococcus radiodurans’dan direnç fizyolojisinde önemli olduğunu düşündüğümüz karbonik anhidrazın (DrCA) enziminin klonlanması, saflaştırılması ve başlangıç karakterizasyonu gerçekleştirilmiştir. Ayrıca, artan dozlarda gama radyasyonun pH ile ilişkili DrCA enzim aktivitesi üzerindeki etkisi belirlenmiştir. Radyasyon uygulamasından sonra DrCA aktivitesi, 800 Gy’a kadar sürekli artarak 6 kat, artmıştır, bu noktadan sonra aktivitede azalma olduğu gözlenmiştir. DrCA enzimi için maksimum CO2 hidrasyon aktivitesi, pH 7.0 ve 40°C’de gözlenmiştir. Homo-dimer kompleks yapısında olan DrCA enzimi hafif termostabildir. DrCA’nın CO2 hidrasyon aktivitesini, çeşitli metal iyonları, özellikle Zn2+ önemli ölçüde, 5 kat artırmıştır. Ayrıca sülfonamid saf enzim üzerinde inhibe edici etki göstermiştir. DrCA’nın substrat olarak CO2 için belirlenen Km ve Vmax değerleri sırasıyla 8.4 mM ve 637 WAU/mg idi. CO2 hidrasyon deneyi saflaştırılmış rekombinant enzimin (DrCA) spesifik aktivitesinin önemli ölçüde yüksek olduğunu göstermiştir.

Abstract

In this study, the cloning, purification and initial characterization of carbonic anhydrase (DrCA) enzyme which we consider to be important in the resistance physiology from extremely radioresistant bacteria Deinococcus radiodurans is performed. In addition, the effect of increased gamma irradiation doses on pH-related DrCA enzyme activity was determined. DrCA activity after radiation treatment showed that the activity continuously increased by 6 fold, up to the first 800 Gy, which a decrease in activity was observed thereafter. The maximum CO2 hydration activity for DrCA enzyme was observed at pH 7.0 and 40°C. DrCA enzyme, homo-dimer complex, is slightly thermostable. The activity of DrCA was significantly enhanced by several metal ions, especially Zn2+, which resulted in 5-fold increases of CO2 hydration activity. Also sulfonamide showed inhibitory effect on the pure enzyme. The apparent Km and Vmax for CO2 as substrate were 8.4 mM and 637 WAU/mg for DrCA respectively. The CO2 hydration assay demonstrated that the specific activity of purified recombinant enzymes (DrCA) was significantly high.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

ÇANKAYA, M., KAFA, A. H. T., KUZUCU, M., CİHAN, A. Ç. (2022). Ekstremofilik bir bakteri olan Deinococcus radiodurans’dan β–Karbonik Anhidraz’ın klonlanması, Aşırı İfadesi ve Saflaştırılması. Hacettepe Journal of Biology and Chemistry, Cilt: 49 - Sayı: 3, 219–231. https://ajindex.com/articles/528929

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (15)

  1. A.W. Anderson, H.C. Nordon, R.F. Cain, G. Parrish, D.E Duggan et al., Studies on a radioresistant micrococcus: I. Isolation, morphology, cultural characteristics and resistance to gamma radiation, Food Technol., 10 (1956) 575-578
  2. D.E Duggan, A.W. Anderson, P.R. Elliker, R.F. Cain, Ultraviolet exposure studies on a gamma radiation resistant micrococcus isolated from food a,b,c, J. Food Sci., 24 (1959) 376-382
  3. V. Mattimore, J.R. Battista, Radioresistance of Deinococcus radiodurans:functions necessary to survive ionizing radiation are also necessary to survive prolonged desiccation, J. Bacteriol., 178 (1996) 633-637
  4. J.R. Battista, Against all odds: the survival strategies of Deinococcus radiodurans, Annu. Rev. Microbiol., 51 (1997) 203-224
  5. M.M. Cox, J.R. Battista. Deinococcus radiodurans-the consummate survivor, Nat. Rev. Microbiol., 3 (2005) 882-892
  6. O. Alvizo, L.J. Nguyen, C.K. Savile, J.A. Bresson, S.L. Lakhapatri, et al., Directed evolution of an ultrastable carbonic anhydrase for highly efficient carbon capture from flue gas, Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A., 111 (2014) 16436-16441
  7. C. Capasso, C.T. Supuran, An overview of the alpha-, beta- and gamma-carbonic anhydrases from Bacteria: can bacterial carbonic anhydrases shed new light on evolution of bacteria?, J. Enzyme Inhib. Med. Chem. 30 (2015) 325-332
  8. S.K. Smith, J.G. Ferry, Prokaryotic carbonic anhydrases, FEMS Microbiol. Rev., 24 (2000) 335-366
  9. A. Di Fiore, V.A. lterio, S.M. Monti, G. De Simone, K. D'Ambrosio, Thermostable Carbonic Anhydrases in Biotechnological Applications, Int. J. Mol. Sci. 16 (2015) 15456‐15480
  10. C. Capasso, C.T. Supuran, An overview of the alpha-, beta- and gamma-carbonic anhydrases from Bacteria: can bacterial carbonic anhydrases shed new light on evolution of bacteria?, J. Enzyme Inhib. Med. Chem., 30 (2015) 325-332
  11. A. Aspatwar, S. Haapanen, S. Parkkila, An Update on the Metabolic Roles of Carbonic Anhydrases in the Model Alga Chlamydomonas reinhardtii, Metabolites, 13 (2018)
  12. I.R. Booth, Regulation of cytoplasmic pH in bacteria, Microbiol. Rev., 49 (1985) 359
  13. C. Ferradini, J.P. Jay-Gerin, The effect of pH on water radiolysis: a still open question-a minireview, Res. Chem., 26 (2000) 549-565
  14. W.D. Swiatla, Computation of the effect of pH on spur chemistry in water radiolysis at elevated temperatures, Nukleonika, 53 (2008) 31-37
  15. A.J. Esbaugh, B.L. Tufts, The structure and function of carbonic anhydrase isozymes in the r