Clostridium botulinum Tip A'dan proteaz enziminin kısmi olarak saflaştırılması ve karakterizasyonu
Partially purification and characterization of protease from Clostridium botulinum Type A
Yazar: ŞEYMA DADI
Danışman: PROF. DR. ELİF LOĞOĞLU
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2012
Konu: Kimya = Chemistry
Dizin: Saflaştırma = Purification

Özet:
Bu çalışmada Clostridium botulinum Tip A ATCC 7948'den proteaz enziminin kısmi olarak saflaştırılması ve karakterizasyonu araştırılmıştır. Proteaz enzimi üretimi %1 tripton, %1 pepton, %0,5 maya ekstraktı, %0,1 çözünebilir nişasta, %0,3 CH3COONa, % 0,05 L-sistein, %0,03 sodyum tiyoglikolat, %0,5 NaCl ve % 1 glukoz içeren besiyerinde 37 0C'de 20 saat süresince gerçekleştirilmiştir. Proteaz enzimi, %85 amonyum sülfat çöktürmesi ve DEAE selüloz anyon değişim kromatografisiyle %6,12 verimle ham ekstrakta göre 3,67 kat saflaştırılmıştır. Enzimin spesifik aktivitesi 650 U/mg'dır. Enzimin optimum pH ve sıcaklığı sırası ile 8 ve 50 0C'dir. Enzim 40 0C'de 3 saat boyunca aktivitesinin yaklaşık tamamını korumuştur. 60 ve 70 0C'de ise ilk 15 dakikada aktivitesinin büyük bir kısmını kaybetmiştir. Enzimin aktivitesi Zn2+, Ca2+, Co2+, Mg2+ ve Ni2+ iyonları varlığında artış gösterirken, Cd2+ ve Sn2+ iyonları enzimi inhibe etmiştir. Al3+, Fe3+, Na+ ve Sr2+ iyonları varlığında ise enzim aktivitesini korumuştur. Enzim kazein, jelatin, soya fasulyesi unu ve BSA gibi doğal substratlar karşısında en yüksek aktiviteyi kazeine karşı göstermiştir. Enzim etanol, matanol, DMSO, 2-propanol ve asetondan etkilenmezken n-butanol ve hekzan varlığında aktivitesini sırası ile %39 ve %23 oranında kaybetmiştir. Deterjan katkı maddelerinden olan Triton X-100 ve Tween 80 enzim aktivitesini artırmıştır. SDS karşısında ise enzim aktivitesini korumuştur. %2'lik ve %5'lik H2O2 varlığında enzimin aktivitesinde artış gözlenmiştir. Enzim metaloproteaz inhibitörü olan EDTA tarafından inhibe edilmiştir. PMSF varlığında ise aktivitesinde düşüş gözlenmiştir. Bu inhibisyon profili enzimin metaloproteaz olduğunu ve aktif merkezinin yakınında serin kalıntılarının bulunduğunu göstermiştir.Bilim Kodu: 201.1.020Anahtar Kelimeler : Metaloproteaz, Clostridium botulinum, saflaştırma karakterizasyonSayfa Adedi: 81Tez Yöneticisi : Prof.Dr. Elif LOĞOĞLU

Abstract:
In this study, partially purification and characterization of protease from Clostridium botulinum Type A ATCC 7948 was investigated. Protease production was grown in %1 tripton, %1 peptone, %0,5 yeast extract , %0,1 soluble starch, %0,3 CH3COONa, % 0,05 L-cysteine, %0,03 sodium thioglycolate, %0,5 NaCl and % 1 glucose at 37 0C and 20 hour. Enzyme was purified by %85 ammonium sulfate precipitation and DEAE cellulose anion exchange chromatography with %6,12 yield and 3,67 fold. Specific activity was 650 U/mg. The optimum pH and temperature of protease was 8 and 50 0C, respectively. Protease activity was maintained %100 after 3 hours at 40 0C. Enzyme deactivated at 60 and 70 0C for 15 minute. While enzyme activity increased in the presence of Zn2+, Ca2+, Co2+, Mg2+ and Ni2+, Cd2+ and Sn2+ inhibited enzyme. Al3+, Fe3+, Na+ and Sr2+ showed no effect on protease activity. Protease showed highest activity towards casein among other native proteins such as gelatin, BSA, soy bean. Enzyme maintained activity in the presence of ethanol, methanol, DMSO, 2-propanol and acetone. But enzyme deactivated %39 and %23 in the presence of n-butanol and hexane, respectively. While Triton X-100 and Tween 80 increased enzyme activity, enzyme maintained activity towards SDS. It was observed that enzyme activity increased in the presence of %2 and %5 H2O2. Enzyme was inhibited by metalloprotease inhibitor EDTA. Also 2 and 5 mM PMSF inhibited enzyme at the rate of %18 and %30, respectively. This inhibition profile showed that enzyme was metalloprotease and there were serine residues near the active site.Science Code : 201.1.020Key Words : Metalloprotease, Clostridium botulinum, purification, characterizationPage Number : 81Adviser : Prof. Dr. Elif LOĞOĞLU?