termoasidofilik / Biyoloji Kavram Bilimi

Termoasidofilik

termoasidofilik

Title: Rational design of hemoproteins for peroxidation reactionsOther Titles: Peroksidasyon reaksiyonları için hemoproteinlerin rasyonel tasarımıAuthors: Sürmeli Eraltuğ, Nur Başak
Güralp, Gülce
Izmir Institute of TechnologyKeywords: Biocatalysts
Cytochrome P450 proteins
HemoproteinsIssue Date: Dec-2020Publisher: Izmir Institute of TechnologySource: Güralp, G. (2020). Rational design of hemoproteins for peroxidation reactions. Unpublished master's thesis, İzmir Institute of Technology, İzmir, TurkeyAbstract: Biocatalysts are important for the synthesis of fine chemicals and steroidal drugs in the biopharmaceutical industry. Cytochromes P450 (P450) monooxygenases are significant biocatalysts due to their high selectivity for oxidation reactions. CYP119 is the first characterized thermoacidophilic P450. CYP119 was isolated from Sulfolobus acidocaldirius. CYP119 enzyme shows high stability at low pH and high temperature. CYP119 can utilize the peroxidase shunt pathway in the catalytic cycle of P450. These abilities make CYP119 attractive biocatalyst for production of fine chemicals and drugs. In this study, Leu69Gly mutant CYP119 enzyme was cloned by site-directed mutagenesis. L69G and WT CYP119 was expressed successfully in Escherichia coli BL21 (DE3) cells with isopropyl β-D-1- thiogalactopyranoside (IPTG). This study shows that L69G mutation is important for binding to progesterone. This was predicted by in silico mutagenesis in a previous computational study. Isolation and purification of the WT and L69G CYP119 were carried out. Activity assays and substrate binding studies of the enzymes were performed and compared each other. L69G mutation did not cause significant effect on Amplex Red® oxidation and styrene epoxidation activities. L69G CYP119 (KS: 34.55 ± 7.4 μM) showed higher affinity for progesterone compared to WT CYP119 (KS: 69.8 ± 48.9 mM). A new product, thought to be hydroxylated progesterone, was formed as result of hydroxylation of progesterone by L69G CYP119 using peroxidase shunt pathway.
Biyokatalizörler biyofarmasötik endüstrisinde pahalı kimyasalların ve steroid yapılı ilaçların sentezi için önemlidirler. Sitokrom P450 monoksijenazlar, oksidasyon reaksiyonlardaki yüksek seçiciliklerinden dolayı önemli biyokatalizörlerdir. CYP119 ilk karakterize termoasidofilik P450' dir. CYP119 Sulfolobus acidocaldirius' dan izole edilmiştir. CYP119 enzimi düşük pH ve yüksek sıcaklıklarda yüksek kararlılığa göstermektedir. CYP119 P450' lerin katalitik döngüsündeki peroksidaz şant yolağını kullanabilmektedir. Bu yetenekleri CYP119' u pahalı kimyasalların ve ilaçların üretiminde çekici bir katalizör yapmaktadır. Bu çalışmada, Leu69Gly mutant CYP119 enzimi bölgeye yönlendirilmiş mutajenez ile klonlanmıştır. L69G ve WT CYP119, izopropil β-D-l-tiyogalaktopiranosid (İPTG) ile Escherichia coli BL21 (DE3) hücrelerinde başarılı bir şekilde ekspres edilmiştir. Bu çalışmalar sonucunda L69G mutasyonunun progesteron bağlanması için önemli olduğu gözlenmiştir. Daha önceki çalışmada bilgisayar ortamında gerçekleştirilen simülasyonlar ile bu mutasyonun progesterone bağlanmasını arttıracağı tahmin edilmiştir. L69G ve WT CYP119 enzimlerinin izolasyonu ve saflaştırması gerçekleştirilmiştir. L69G ve WT CYP119 enzimlerinin aktivite analizleri ve substrata bağlanma çalışmaları yürütülmüştür ve birbiriyle karşılaştırılmıştır. L69G mutasyonu Amplex Red® oksidayonunda ve stiren epoksidayonunda önemli bir etkiye neden olmamıştır. L69G CYP119 (KS: 34.55 ± 7.4 μM), WT CYP119 (KS: 69.8 ± 48.9 mM) ile karşılaştırıldığında progesterona daha yüksek affinite göstermiştir. Peroksidaz şant yolağı kullanarak L69G CYP119 ile progesteron hidroksilasyonu gerçekleştirildiğinde yeni bir ürün tespit edilmiştir. Bu ürünün hidroksillenmiş progesteron olduğu düşünülmektedir.Description: Thesis (Master)--Izmir Institute of Technology, Bioengineering, Izmir, 2020
Includes bibliographical references (leaves: 62-65)
Text in English; Abstract: Turkish and EnglishURI: https://hdl.handle.net/11147/11096Appears in Collections:Master Degree / Yüksek Lisans Tezleri

Supported Projects

  • 2020 - 2021Bir arkeal küçük ısı şoku proteinin Tpv sHSP143 yapısal modifikasyonu ve özgün küçük şaperon tasarlanması

  • 2019 - 2021Termoasidofilik Arkeabakteride pH Stres Tepkisi ve pH homeostazının Transkripsiyon Düzeyinde İncelenmesi

  • 2018 - 2019ARKEA KÖKENLİ BİR KÜÇÜK ISI ŞOKU PROTEİNİNDE SUBSTRAT TANINMASI VE BAĞLANMASININ MOLEKÜLER TEMELİNİ BELİRLEMEK AMAÇLI YAPISAL MODİFİKASYONLAR

  • 2018 - 2019ARKEA KÖKENLİ BİR KÜÇÜK ISI ŞOKU PROTEİNİNİN YAPISAL DİNAMİK ANALİZİ

  • 2018 - 2019AŞIRI DERECEDE ASİDOFİLİK BİR ARKEA KÖKENLİ KÜÇÜK ISI ŞOKU PROTEİNİN HOLDAZ AKTİVİTESİNİN İYİLEŞTİRİLMESİSustainable Development

  • 2018 - 2019G-alpha (i) proteinlerinin homodimerizasyonunun canlı hücrelerde tespiti

  • 2017 - 2017ARKEA KÖKENLİ BİR KÜÇÜK ISI ŞOKU PROTEİNİNİN YAPISAL DİNAMİK ANALİZİ

    Project Supported by Higher Education Institutions

    KOCABIYIK S. (Executive)

  • 2017 - 2017AŞIRI DERECEDE ASİODOFOLİK BİR ARKEA KÖKENLİ KÜÇÜK ISI ŞOKU PROTEİNİN HOLDAZ AKTİVİTESİNİN İYİLEŞTİRİLMESİSustainable Development

    Project Supported by Higher Education Institutions

    KOCABIYIK S. (Executive)

  • 2015 - 2017Küçük Isı Şoku Proteini Tpv HSP14.3'ün Alfa Kristalin Motifine İlişkin Yapı-Fonksiyon Analizi

  • 2014 - 2016FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ/LİSANSÜSTÜ TEZ PROJESİ

    Project Supported by Higher Education Institutions

    KOCABIYIK S. (Executive)

  • 2015 - 2015Isı şoku altında termofilik arkea'da (model: Thermoplasma volcanium) global gen anlatımındaki farklılaşmanın mikrodizin tekniği ile analizi

  • 2014 - 2015FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ/LİSANSÜSTÜ TEZ PROJESİ

    Project Supported by Higher Education Institutions

    KOCABIYIK S. (Executive)

  • 2014 - 2014FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ/LİSANSÜSTÜ TEZ PROJESİ

    Project Supported by Higher Education Institutions

    KOCABIYIK S. (Executive)

  • 2014 - 2014FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ/LİSANSÜSTÜ TEZ PROJESİ

    Project Supported by Higher Education Institutions

    KOCABIYIK S. (Executive)

  • 2014 - 2014Kokain ve Amfetamin ile Regüle Edilen Transkript (CART)´le Etkileşip ERK fosforilasyonunu tetikleyen belirlenmiş on GPCR geninin qRT-PCR ile doğrulanması.

  • 2014 - 2014FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ/LİSANSÜSTÜ TEZ PROJESİ

    Project Supported by Higher Education Institutions

    KOCABIYIK S. (Executive)

  • 2013 - 2014 Archeaon Thermoplasma volcanium under stress conditionsUBITAK

  • 2013 - 2014Termoasidofilik Arkeon Thermoplasma Volcanium Un Ekspresyon Mikrodizinleri Kullanılarak Stres Koşullarında Transkriptom Analizi

  • 2013 - 2013THERMOPLASMA VOLCANİUM'UN 20S PROTEOZOM DÜZENLEYİCİ PROTEİN GENLERİNİN STRES KOŞULLARINDA ANLATIM PROFİLLERİNDEKİ DEĞİŞİM

  • 2013 - 2013TERMOFİLİK ARKEA PİCROPHİLUS SP. DE MOLEKÜLER ŞAPERON SİSTEMLERİ

  • 2013 - 2013THERMOPLASMA VOLCANİUM'UN Hps20 BENZERİ BİR KÜÇÜK ISI ŞOKU PROTEİNİNE İLİŞKİN YAPISAL ANALİZLER

  • 2012 - 2013Kokain Ve Amfetamin İle Regüle Edilen Transkript(cart) İle Etkileşip Erk Fosforilasyonunu Tetikleyen G-Proteine Kenetli Reseptörün Tespiti

  • 2011 - 2013Yüzeyde Güçlendirilmiş Raman Etiketi Olarak Boya Hapsedilmiş Çekirdek-Kabuk Nanoparçacıklarının Hazırlanması, Karakterize Edilmesi ve 20S ile 26S Proteasomlarının Tayininde Kullanılması

  • 2010 - 2012Overexpression and characterization of an archeae originated small heat shock protein in E. coliA

  • 2010 - 2012Arkeabakteri Kökenli Rekombinant Küçük Isı Şoku Proteinlerinin E. coli'de Yüksek Düzeyde Ekspresyonu ve Karakterizasyonu; Çeşitli Stres Koşullarında Küçük Isı Şoku Protein Genlerinin Anlatım Farklılaşmasının Analizi

  • 2010 - 2011Arkea Kökenli 20S Proteazom Alt Birim Genlerinin Farklı Stres Kosullarında Gen Anlatım Profillerindeki Değişimin mRNA ve Protein Düzeylerinde Nitel Olarak Analizi

  • 2008 - 2009Rekombinant Arkeal Şaperonin (termozom) ve Ko-şaperonin (prefoldin) Gen Anlatımlarının, İşlevsel Etkileşimlerinin, ve Şaperon aktivitelerinin Araştırılması . TÜBİTAK Projesi

  • 2005 - 2008Thermoplasma Volcanium'da 20S Proteasomun Regülasyonu ve Isı Şoku Tepkisi İle İlişkisinin Araştırılması

  • 2005 - 2007Regulation of Thermoplasma volcanium 20S Proteasome and its role in Heat-Shock Response.

  • 2002 - 2004Development of Biotechnological Process for Production of a Recombinant Acid Protease

    Project Supported by Other Official Institutions

    Kocabıyık S. (Executive)

  • 2002 - 2004Expression of Cloned - and - Subunit Genes of 20S Proteasome from Thermoplasma volcanium in E.coli

  • 2001 - 2002Isolation, and Biochemical and Genetic Analysis of 20S Proteasome Complex from Thermoplasma volcanium

  • 1998 - 2000Isolation of Thermophilic Archaea/Bacteria from Hot Springs in Turkey and Cloning of a Thermophilic Serine Protease Gene from Archaea in E.coli.

  • 1996 - 1998Determination of the Mechanisms Responsible for the Thermostability of Thermoplasma acidophilum Citrate Synthase by Using Genetic Engineering Techniques

  • 1993 - 1995Cloning of a Haloacid Dehalogenase Gene from Pseudomonas sp. (19 S). TÜBİTAK Projesi

  • 1992 - 1994Isolation and Characterization of Elastase from Pseudomonas aeruginosa. TÜBİTAK Projesi

Kemoototrof Örnekleri

Bu yazıda, onlar hakkında daha fazla bilgi edinebilmeniz için kemoototrof örneklerine resimlerle birlikte ayrıntılı olarak bakacağız.

Kemoototrof örnekleri arasında Metan Oksitleyiciler, Nitrifikasyonlar, Sülfür Oksitleyici ve İndirgeyici Bakteriler, Anammox Bakteriler, Termoasidofilik ve Termofilik Archaea grubuna ait organizmalar yer alır. 

Kemoototrof örnekleri şunları içerir:

Ototroflar, besin zincirinin birincil üreticileridir. Kemoototroflar, Adenozin trifosfat (ATP) türetilen kimyasal reaksiyonlardan enerji alarak ve inorganik bileşiklerden organik bileşikler üreterek kendi yiyeceklerini sentezleyen ototrofik organizmalardır.

Basit bir deyişle, Kemoototroflar, organik yiyecekleri sentezlemek için inorganik maddeleri oksitleyerek enerji alan organizmalardır.

Kemoototrofik organizmalar, en derin biyosfer, derin okyanus menfezleri ve neredeyse hiç güneş ışığı almayan asitli bölgeler gibi aşırı koşullarda gözlemlenmiştir.

Kemoototroflar, inorganik enerji kaynaklarına göre iki gruba ayrılır: kemolitoototroflar ve Kemoorganotroflar. 

Kemoautotroph Örnekleri olarak Metan Oksitleyiciler:

Kemoototrof örnekleri olarak metanojen bakteriler

1.metilozinus

Metilosinus, metan oksitleyici bir cinstir. tek hücreli mikroorganizmalar olan bakteriler. Bir yerleşim yeri olarak, zorlu ortamlarda dünya çapında gruplar halinde bulunabilirler. Kemoototroflar olarak, geniş bir metabolik yetenek yelpazesine sahiptirler ve besin kaynağı olarak hemen hemen her organik maddeyi ve hatta bazı inorganik maddeleri tüketebilirler.

2. Metilosist

Methylocystis, yiyeceklerini üretmek için kemosentez kullanan bir metan oksitleyici bakteri cinsidir. Sonuç olarak, kemoototrofik bir bakteri olarak sınıflandırılır.

3.metanomonalar

Metilomonas, metanotrofi olarak bilinen bir süreç olan karbon ve enerji kaynağı olarak metanı kullanan bir bakteri grubudur. Bu durumda, kontaminasyon riski çok mütevazıdır.

4.Metanobakteri

Methanobacterium, Methanobacteriaceae familyasına ait bir Archaea cinsidir. Oksijensiz ortamda da yaşayabilir. Enerji kaynağı olarak metan kullanarak kendi besinini üretebilir.

5.metilokok

Metilokok, enerjisini metanol gibi organik hidrojen içeren molekülleri oksitleyerek alan bir bakteridir.

6.Metilomonalar

Metilomonas, enerjisini ve karbonunu metandan alan bakteriyel bir organizmadır. Bu mikroorganizmalar küresel ısınmanın azaltılmasında rol oynamaktadır.

Kemoautotroph Örnekleri Olarak Nitrifiye Ediciler:

7.Nitrosomonas

Nitrosomonas, Betaproteobacteria'nın bir bileşenidir. Amonyak oksitleyen bir bakteri cinsidir. Oksijen varlığında, bu özel kemolitoototrof, karbon ve enerji kaynağı olarak amonyak kullanır.

8.nitrosokok

Nitrosococcus, spiral şekilli bir tatlı su mikropudur. Enerji kaynağı olarak amonyak oksitleyici bakteriler de dahil olmak üzere nitrifikasyon bakterileri olarak beslenmesini elde etmek için kemosentez yöntemini kullanır. Deniz habitatlarında azot döngüsünde çok önemli bir rol oynar.

9.nitrobacta

Nitrobacter, çubuk şeklinde bir görünüme sahip kemoototrofik bir bakteri cinsidir. Nitrobacter onu hem suda hem de toprakta bulabilir. Nitriti nitrata dönüştüren oksidasyondan sorumludur.

10. Nitrospina 

Nitrospina bir aerobik bakteri okyanusun oksijenlenmesindeki nitriti minimum bölge içinde oksitleyen. Ayrıca çevrenin biyojeokimyasal sürecinde önemli bir rol oynar.

11nitrospira

Nitrospira cinsi toprakta, tatlı sularda, jeotermal kaynaklarda, yeraltı sularında ve kanalizasyon arıtma tesislerinde bulunur. Nitrifikasyonun ikinci aşamasında nitrit oksidasyonunun gerçekleştirilmesi, nitrojen döngüsünde önemli bir rol oynar.

12. Nitrokok

Bir nitrifikasyon maddesi olarak Nitrococcus, deniz ortamında nitriti nitrata oksitleyen zorunlu bir kemoototrofik bakteridir. Okyanus ortamlarında azot döngüsü için gereklidir.

Kemoautotroph Örnekleri Olarak Kükürt Oksitleyici ve İndirgeyici Bakteriler:

13. Tiotriks

Thiothrix, çok hücreli filamentlere sahip kükürt oksitleyici bakterinin bir cinsidir. Thiothrix onu kükürt kaynaklarında ve kanalizasyonda bulabilir.

 14. Tiyobasil

Thiobacillus cinsi, Gram-negatif Betaproteobacteria ailesine aittir. Thiobacillus onu hem karasal hem de deniz ortamlarında bulabilir. Bitki beslenmesi için gerekli olan sülfatları üretmek için kükürdü oksitler.

15Termokoskus

Thermococcus, termofilik bir Archaea cinsidir. Ya yemeğine elementel kükürt ekler ya da bazı türlerde büyüme, beslenme ve gelişme için temel bir bileşen olarak kükürt gerektirir.

16. Proteus

Proteus bu nedenle bir Proteobacteria cinsidir. Proteus basilleri, dünyanın her yerinde bulunabilen saprofitlerdir. Kısmen ayrışmış hayvansal maddeler, lağım, memelilerin bağırsaklarında, kompostlanmış toprak ve hayvan ve insan dışkısı en sık rastlanan yerlerdir. Karbondioksiti tamir etme yeteneğine sahip sülfat indirgeyen bakteriler, proteobakteriler olarak bilinir.

17. Kampilobakter

Campylobacterota bir bakteri türüdür. Bu gerçekten kemolitotrofidir, yani indirgenmiş kükürt, hidrojen veya formatı nitratlar veya oksijen indirgemesi ile birlikte oksitleyerek enerji gereksinimlerini karşılar.

Kemoautotrophs Örnekleri Olarak Anammox Bakterileri:

Anammox Bakteri çalışma için bir hücrede

 18. Brokadia 

Kemolitoototrofik bir amonyum oksitleyicidir. zorunlu olarak bakteri anaerobik. Anammox bakterisi olarak da bilinir. Dünya çapında çeşitli ekolojik sistemlerde ve kanalizasyon arıtma tesislerinde bulunmuştur.

 19. Anammoxoglobus

Kemosentez sürecinde anaerobik amonyum oksidasyonunu kullanan bir anammox bakterisidir. Nitrojen gazı üretmek için amonyumu nitrit veya nitratla entegre etmek için türünün tek örneği bir metabolik kapasiteye sahiptir.

 20. Jettenya

Diğer anammox bakterilerinin çoğuna benzer çok yönlü bir anammox metabolizmasına sahiptir ve karbonu geri kazanabilir.

 21. Scanlindua

Candidatus Scalindua bir bakteri cinsidir. Amonyum oksitleyici bakteriler öncelikle deniz habitatlarında bulunur. Bilinen diğer anammox türlerinden daha yavaş bir büyüme ve çıktıya ve nitrit için daha güçlü bir çekime sahiptir.

Kemoototroflar Olarak Termoasidofilik ve Termofilik ArkebakterilerÖrnekler:

 22. Termoplazma

Thermoplasma bir arke cinsidir. Yüksek sıcaklık ve asidik koşullarda hayatta kalır. Hem termofilik hem de asidofiliktirler. Sonuç olarak, kemosentez süreci boyunca beslenirler.

 23. Termoproteus

Çubuk benzeri bir formu vardır. Yüksek sıcaklıklarda gelişebilir ve hidrojen-kükürt kemoototroflarıdır. Amonyağı oksitleyerek ve nitratı azaltarak azot gazı yapabilirler.

  24. Sülfolobus

Anaerobik, oksijen üreten bir bakteridir. Thermoacidophiles cinsinin bir bileşenidir. Sulfolobus, pH 2'yi tercih eden ve sıcak sıcaklıklarda büyüyen, doğal olarak oluşan ototrofik bir cinstir.

 25. Sulfolobus adacık

Archaea'nın süper filumuna ait bir prototip mikroorganizmadır. Jeolojik habitatlarına rağmen, aşırı termoasidofilik bakteriler kesinlikle kemoototroflardır.

 26. Sulfolobus Shibatae

Sulfolobus Shibatae, Sulfolobaceae familyasına ait bir bakteri cinsidir. Ototrofik koşullar sırasında elemental sülfürü oksitleyerek enerji elde ederler.

Kemotrof Örneği:

Kemotroflar, enerjilerini elektron donörlerinin oksidasyonu yoluyla elde eden organizmalardır. Enerjilerini kimyasal heterotrofik organizmaların enerjisini oksitleyerek toplarlar. Kemotroflar, kemosentez süreci boyunca hücresel besinleri sentezler. 

Sonuç olarak, bu organizmalar fotosentetik değildir. Kemotroflar şu şekilde sınıflandırılır: kemoautotroflar or kemoheterotroflar inorganik bileşikler olan hücresel karbonlarının kaynağına dayanır.

Kemotrof örnekleri şunları içerir; çoğu metanojenik gibi bakteri ve arkeler bakteriler, kükürt ve demir bakterileri, nötrofilik demir oksitleyici bakteriler ve mantarlar. 

27Gallionella

Gallionella, demiri oksitleyen kemolitotrofik bir bakteridir. Bir dizi su ortamında tespit edilmiştir. Bu bakteriler, demirin oksidasyonu ve fiksasyonu için çok önemlidir..

 28. Wallemia ichthyophaga

Wallemia cinsindeki üç mantar türünden biridir; orta düzeyde beslenme gereksinimleri vardır, ancak gelişim ve metabolizma için çok fazla sodyum iyonu gerektirirler, bu yüzden kemotroflar olarak adlandırılırlar.

 29. Kitridler

Chytrids, basit şekerler, selüloz, pektinler, hidrokarbonlar, lignin ve ksilanlar dahil olmak üzere çeşitli substratları kullanan ozmotrofik kemoheterotrofik mantarlardır. Bazı organik maddelerden enerji elde edebilir.

nest...

oksabron ne için kullanılır patates yardımı başvurusu adana yüzme ihtisas spor kulübü izmit doğantepe satılık arsa bir örümceğin kaç bacağı vardır