İmmobilize Phanerochaete chrysosporium'dan mangan peroksidaz enziminin üretimi, izolasyonu ve kısmi saflaştırılması
The Production, isolation and partial purification of manganase peroxidase from immobilized Phanerochaete chrysosporium
Yazar: RAZİYE ÖZTÜRK ÜREK
Danışman: YRD. DOÇ. DR. NURDAN PAZARLIOĞLU
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyokimya Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2003
Konu: Biyokimya = Biochemistry
Dizin: Beyaz çürükçül mantarlar = White rot fungus ; Manganez peroksidaz = Manganese peroxidase

Özet:
ÖZET İMMOBİLİZE Phanerochaete chrysosporium' dan MANGAN PEROKSİDAZ ENZİMİNİN ÜRETİMİ, İZOLASYONU VE KISMİ SAFLAŞTIRILMASI ÖZTÜRK ÜREK, Raziye Doktora Tezi, Biyokimya Bölümü Tez Yöneticisi: Yrd. Doç. Dr. Nurdan PAZARLIOĞLU Eylül 2003, 198 sayfa Phanerochaete chrysosporium BKMF-1767 (ATCC 24725) farklı taşıyıcılarda immobilize edildi. En iyi taşıyıcı polistiren köpük ve optimum immobilizasyon koşullan 50 rpm, 37°C ve 2 saat olarak belirlendi. Adsorpsiyon kinetik sabitleri saptandı. Sonuçlar; polistiren köpük üzerinde P. chrysosporium adsorpsiyonunun Langmuir adsorpsiyon izotermini izlediğini gösterdi. P. chrysosporium katı-hal kültürlerinde mangan peroksidaz (MnP) enziminin üretimine etki eden bazı faktörler incelendi. Kültürlere 37°C ve pH 4,5 da 174 uM Mn+2, % 0,05 Tween 80 (v/v), 22 mM azot ve 10 g/L glukozun ilavesiyle maksimum MnP aktivitesi (421 U/L) elde edildi. Modifiye katı-hal daldırmak biyoreaktörde kesikli tip kültivasyonda P. chrysosporium tarafından MnP üretimi gerçekleştirildi ve maksimum MnP aktivitesi 770,82 U/L olarak saptandı. Enzim üretim verimliliği 110,12 U/gün.L olarak belirlendi. MnP, immobilize P. chrysosporium' 'dan izole edildi ve (NH4)2S04 ile protein çöktürmesinin ardından DEAE-Sefaroz iyon değişim ve Ultrajel AcA 54 jel flitrasyon kromatografileriyle saflaştırıldı. Bu saflaştırma prosesiyle 5,8-saflaştırma katıyla % 23,08 verim elde edildi. Jel fitrasyon ve sodyum dodesil sülfat poliakrüamid jel elektroforezine (SDS- PAGE) göre; enzimin molekül ağırlığı 45000 ±1000 Da dur. Saflaştırılan MnP nin optimum pH sı 4,5, sıcaklığı da 30°C olarak saptandı. Bazı inhibitor ve aktivatörlerin enzim aktivitesine etkisi incelendi. Anahtar Kelimeler: Phanerochaete chrysosporium, katı-hal kültürleri, polistiren köpük, Mangan peroksidaz, saflaştırma, karakterizasyon, modifiye daldırmalı biyoreaktör, kesikli tip kültivasyon

Abstract:
VII ABSTRACT THE PRODUCTION, ISOLATION and PARTIAL PURIFICATION of MANGANASE PEROXIDASE from IMMOBILIZED Phanerochaete chrysosponum OZTURK UREK, Raziye PhD in Biochemistry Department Supervisor: Ass.Prof. Nurdan PAZARLIOGLU September 2003, 198 pages Phanerochaete chrysosponum BKMF-1767 (ATCC 24725) was immobilized on various supports. The best support and optimum immobilization conditions were determined as polystyrene foam and 50 rpm, 37 °C and 2 h respectively. Kinetic constants of adsorption were estimated. The results show that the adsorption of P. chrysosporium on polystyrene foam follows the Langmuir adsorption isotherm. The effects of some parameters on manganese peroxidase (MnP) production in solid-state cultures of P. chrysosporium was studied. Supplementing the cultures with 174 uM Mn2+, 0.05 %' Tween 80 (v/v), 22 mM nitrogen and 10 g/L glucose at 37°C and pH 4.5, a maximum MnP activity of 421 U/L was achieved. The production of MnP by P. chrysosporium in a modified solid-state immersion bioreactor (batch made) was also performed and maximum MnP activity was determined as 770.8 U/L. Enzyme productivity was obtained as 1 10.12 U/day L. MnP was isolated from immobilized P. chrysosporium and purified with partial protein precipitation by using (NH4)2S04 followed DEAE-Sepharose ion exchange and Ultragel AcA 54 gel filtration chromatographies. This purification process attained 23.08 % activity yield with a purification factor of 5.8. According to data on gel filtration chromatography and sodium dodecyl sulphate polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE), the molecular weight of the enzyme was 45000 ±1000 Da. The optimum pH and temperature of purified MnP were 4.5 and 30°C respectively. Effects of possible inhibitors and activators of enzyme activity were investigated. Keywords : Phanerochaete chrysosporium, solid-state cultures, polystyrene foam, manganese peroxidase, purification, characterization, modified immersion bioreactor, batch made cultivation.