Tannik asit modifiyeli manyetik nanotanecikler üzerine γ-glutamil transpeptidazın kovalent immobilizasyonu
Covalent immobilization of γ-glutamyl transpeptidase on tannic acid modified magnetic nanoparticles
Yazar: JEHAD DAANA
Danışman: PROF. DR. HAYRETTİN TÜMTÜRK
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı / Kimya Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Son yıllarda manyetik nanotaneciklerin (MNP'ler) geliştirilmesinde dikkate değer başarılar ortaya çıkarılmıştır. Enzimlerin, reaksiyonları katalizleme ve kompleks sentezlere girme kabiliyeti onları uzun zamandan beri endüstriyel ve araştırma uygulamalarının çoğunda kullanım için cazip kılmıştır. Bu çalışmada, γ-Glutamil transpeptidaz enziminin kovalent bağlanması için yüzeyi modifiye edilmiş manyetik nanotanecikler kullanılmıştır. γ- Glutamil transpeptidaz (γ-GGT; EC 2.3.2.2), glutatiyon γ-glutamil grubunun bir amino grup asit veya peptide geçişini katalizleyen enzimdir. Fe3O4 MNP'ler iyi bilinen ortak çöktürme reaksiyonu vasıtasıyla hazırlanmıştır. Sonuç olarak bir bitkiden türetilen bir polifenol (Hidroksil gruplarca zengin) olan tannik asitin yapı yönlendirme ajanı ve aynı zamanda stabilizer olarak kullanılması ile GGT yi kovalent olarak hareketsizleştirebilmeyi sağlamak için manyetik nanotaneciklerin yüzeyi modifiye edilmiştir. Ortam pH 9,2 ye getirildikten sonra tannik asit ile modifiye edilmiş nanotaneciklerin üzerine GGT kovalent şekilde immobilize edilmiştir. MNP'ler üzerine % 92.98 enzim yüklenmiştir. İmmobilize enzim, pH 8,5 ve 60 °C da maksimum katalitik aktivite göstermiştir. Serbest ve immobilize enzimin kinetik parametreleri Lineweaver–Burk grafiğine göre değerlendirilmiştir. Fe3O4 ve onun modifiye formlarının özellikleri, Fourier transform infrared spektroskopisi (FTIR), UV-görünür bölge spektrometresi, taramalı elektron microskobu (SEM), geçirimli elektron mikroskobu (TEM), X-ışını fotoelektron spektroskopisi (XPS), titreşimli numune manyetometresi ile incelenmiştir.

Abstract:
In recent years, noticeable achievements have been spent in the development of magnetic nanoparticles (MNPs). Enzymes ability to catalyze reactions and engage in complex syntheses has long made them attractive for use in a multitude of industrial, and research applications. This work presents the synthesis and uses surface modified magnetite nanoparticles for the covalent attachment of γ-Glutamyl transpeptidase enzyme. γ- Glutamyl transpeptidase (γ-GGT; EC 2.3.2.2) is an enzyme that catalyzes the transfer of the γ-glutamyl group of glutathione to an amino acid or a peptide. The activity of GGT is a critical indicator of liver function. In addition, it is used as a biochemical marker for alcohol consumption because there is a direct relationship between alcohol intake and the activity of GGT. Fe3O4 MNPs were prepared via well-known co-precipitation reaction. Subsequently, the surface of magnetic nanoparticles was modified by employing a plant-derived polyphenol (rich with hydroxylic groups) tannic acid as the structure-directing agent as well as the stabilize to enhance the ability to immobilize GGT covalently. GGT was covalently immobilized on tannic acid modified MNPs after exposing nanoparticles to pH 9,2. Enzyme loading was 92,98% onto the MNPs. The immobilized enzyme demonstrated maximum catalytic activity at pH 8,5 and 60 °C. The kinetic parameters of free and immobilized enzyme were evaluated according to the Lineweaver–Burk plot. The properties of Fe3O4 and its modified forms were examined by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), UV-vis spectrometer, scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), vibrating sample magnetometry (VSM).