Dergiler / Türk Biyokimya Dergisi / 2016 / Cilt: 41 - Sayı: 2
Mutation of AN39-1 for production and characterization of constitutive, thermostable and pH-resistant dextransucrase
- Sayfa
- 79–86
- DOI
- —
Özet
Amaç: Leuconostoc mesenteroides AN39-1, Crataegus orientalis var. Orientalis.'den izole edilmiştir. Bu izolat sukrozdan dekstran sentezini gerçekleştirebilen ve indüklenebilen hücre dışı dekstransukraz (EC 2.4.1.5) üretmektedir. Bu çalışmada, konstitütif üretilebilen ve sıcaklık ile pH'ya dirençli dekstransukraz sentezleyebilen mutantların elde edilmesi amaçlanmıştır.Metod: Ana soy UV, etil metan sulfonat ve Nmetil-N´-nitro-N-nitrozoguanidin ile mutasyona uğratılıp konstitütif dekstransukraz üretebilen mutantlar elde edilmeye çalışılmıştır. Ana soyun ve mutantının dekstransukrazı polietilen glikol (PEG) ile çöktürülerek saflaştırılıp karakterize edilmişlerdir.Bulgular: Mutasyon çalışmaları sonrasında, dekstransukrazı konstitütif ve yüksek miktarlarda üreten mutantlar (A26, A26-2, and A26-2/11) elde edilmiştir. Bu mutantlar (A26, A26-2, and A26-2/11) sukroz medyumda ana soya oranla sırasıyla 7.2, 8.1 ve 2.0 kat daha fazla dextransukraz aktivitesine sahiplertirler. Ayrıca, bu mutantlar glukoz medyumda, ana soyun sukroz medyumdaki aktivitesinden 3.0-5.8 kat daha fazla dekstransukraz aktivitesine sahiptirler. Mutant suşa ait enzimin ana soyun sentezlediği enzime oranla pH'ya ve ısıya daha dirençli olduğu belirlenmiştir. Mutant suşun sentezlediği enzim pH 7.5'de 35°C'ye kadar 3 saat stabildir.Sonuç: Ana soyun ve mutantının sentezlediği enzimlerin ürünü olan dekstranlar ticari boyutta üretilen B-512F dekstran ile benzer yapıdadır. Bu nedenlerle mutant suşa ait yeni üretilen dekstransukrazlar daha yüksek pH ve sıcaklıklarda daha fazla ürün elde edilmesi amacı ile endüstriyel uygulamalarda kullanılabilirler.
Abstract
Objective: Leuconostoc mesenteroides AN39-1 has recently been isolated from Crataegus orientalis var. Orientalis. It produces inducible extracellular dextransucrase (EC 2.4.1.5) forming dextran from sucrose. The aim of this study was (1) to obtain constitutive, pH-resistant and thermostable dextransucrase, (2) to characterization of these dextransucrase.Methods: Mutagenesis was carried out on the parent strain using UV, ethyl methane sulfonate, and N- methyl-N´-nitro-N-nitrosoguanidine. Dextransucrases from wild type and the mutant strain (A26-2/11) were purified by polyethylene glycol (PEG) precipitation and characterized.Results: Mutants (A26, A26-2, and A26-2/11) hyper producing and constitutive for dextransucrase were isolated. The mutants (A26, A26-2, A26-2/11) produced 7.2, 8.1, and 2.0 times more dextransucrase activity as compared to parent strain on sucrose medium, respectively. In addition, the mutants produced dextransucrase on glucose medium with higher activities (3.0-5.8 times) than what the parental strain produced on sucrose medium. The mutant enzyme (A26-2/11) was much more thermostable than the native enzyme and resistant to pH more than dextransucrase of AN39-1. The dextransucrase from mutant strain was stable up to 35°C and pH of 7.5 for 3 hr Conclusion: The structures of dextrans produced by wildtype and mutant enzymes were similar to commerciallyproduced B-512 F dextran. Thus, the newly dextransucrasesproduced by mutant strain could find industrialapplications at higher temperature and pH.