Κατεύθυνση Βιοτεχνολογία
Βιβλιοθήκη Σχολής Θετικών Επιστημών

2024-01-28

2024

Μαραγκόζογλου Ελπίδα

Διομή Μαμμά Επίκουρη Καθηγήτρια Σχολή Χημικών Μηχανικών Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο

Study of the synergistic action of cellulolytic enzymes of a genetic locus of the bacterium Bacillus safensis

Αγγλικά

Μελέτη της συνεργιστικής δράσης των κυτταρινολυτικών ενζύμων ενός γενετικού τόπου του βακτηρίου Bacillus safensis

Στην παρούσα διπλωματική εργασία χαρακτηρίστηκε μια β-1,4-εξωγλουκανάση της οικογένειας 48 των γλυκοζυλ-υδρολασών και μελετήθηκε η συνεργιστική της δράση με μία ενδογλουκανάση της οικογένειας 9 και μία β-γλουκανάση της οικογένειας 5. Τα τρία αυτά ένζυμα ταυτοποιήθηκαν από το βακτήριο Bacillus safensis (ATHUBA63), το οποίο απομονώθηκε από δείγμα τοπικού χώματος. Το γονίδιο bsgh48 κλωνοποιήθηκε και υπερεκφράστηκε σε δεκτικά κύτταρα Escherichia coli BL21, από όπου και απομονώθηκε το ένζυμο BsGH48. Το μοριακό βάρος του ενζύμου προσδιορίστηκε στα 78.6 kDa. Διεξάχθηκε βιοπληροφορική ανάλυση όπου η αλληλουχία του γονιδίου bsgh48 συγκρίθηκε με άλλες πρωτεϊνικές αλληλουχίες από διαδικτυακές βάσεις δειδομένων και προσδιορίστηκε η τρισδιάστατη δομή του ενζύμου. Το BsGH48 παρουσιάζει θερμοκρασιακό βέλτιστο στους 50 °C και σε pH 5.0. Εξετάστηκε η επίδραση διαφόρων παραγόντων στην ενζυμική ενεργότητα του. Τα δισθενή ιόντα Mn2+ και Ca2+ φαίνεται να ενισχύουν σημαντικά την δράση του ενζύμου, σε αντίθεση με τα ιόντα σιδήρου, Fe2+ και Fe3+, όπου και τα δύο την εξασθενούν. Το ένζυμο BsGH48 δεν επηρεάζεται από την παρουσία SDS ή EDTA. Μελετήθηκε η σταθερότητα του ενζύμου αυτού. Από τα αποτελέσματα της μελέτης της θερμικής σταθερότητας του BsGH48 υπολογίστηκε η ενέργεια θερμικής απενεργοποίησης (E(a)d) στα 159.7 ± 7.3 kJ/mole. Ακόμα, υπολογίστηκαν και οι θερμοδυναμικές παράμετροι της θερμικής απενεργοποίησής του. Το ένζυμο BsGH48 παρουσίασε σημαντική σταθερότητα σε εύρος pH 5.0-9.0. Τα ποστρώματα τα οποία υδρολύθηκαν από το ένζυμο BsGH48 ήταν το Avicel και το PASC. Το ένζυμο αυτό παρουσιάζει προτίμηση στο υπόστρωμα PASC σύμφωνα με τις κινητικές σταθερές του, Km και vmax. Επίσης, το BsGH48 αποδείχτηκε να είναι ένα «non-processive» ένζυμο. Τα προϊόντα υδρόλυσης του PASC από τα ένζυμα BsGH48, BsGH9 και BsGH5 αναλύθηκαν με τη χρήση HPAEC-PAD, προκειμένου να θέσουν τη βάση για την μελέτη της συνεργιστικής τους δράσης. Το BsGH48 είχε ως μοναδικό του προϊόν την κελλοβιόζη. Το BsGH9 είχε ως προϊόντα την κελλοβιόζη και τη γλυκόζη, ενώ το BsGH5 την κελλοβιόζη, την κελλοτριόζη και την κελλοτετραόζη. Η μεγαλύτερη ενζυμική ενεργότητα σημειώθηκε από το BsGH9. Κατά την συνεργιστική μελέτη τα ένζυμα πρώτα εξετάστηκαν ανά δύο και έπειτα συμπεριλήφθηκαν όλα μαζί στην ίδια πρωτεϊνική αντίδραση. Κατά τη συνεργιστική τους δράση δεν προέκυψε κάποιο καινούργιο προϊόν. Ωστόσο, ενισχύθηκε τόσο η ενζυμική δάση όλων των πρωτεϊνικών μορίων όσο και η υδρόλυση του υποστρώματος PASC.

Θετικές Επιστήμες

κυτταρινάσες, Bacillus safensis, β-1,4-εξωγλουκανάση, 1,4-β-ενδογλουκανάση, β-γλουκανάση, συνεργιτισμός

Ναι

4

Ναι

67

83

Δεν επιτρέπεται η πρόσβαση στο αρχείο έως 2024-08-16.

https://pergamos.lib.uoa.gr/uoa/dl/object/3388624