Gut hastalığının tedavisi için yeni bir yaklaşım: Ürikaz bağlı nanomakineler
A new approach for the treatment of gut disease: Uricase attached nanomachines
Yazar: ULVİYE KİLİMCİ
Danışman: PROF. DR. DENİZ AKTAŞ UYGUN
Aydın Adnan Menderes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Biyokimya = Biochemistry ; Biyoteknoloji = Biotechnology ; Kimya = Chemistry

Özet:
Amaç: Bu araştırma ürikaz enziminin manyetik nanotellere immobilizasyonunun etkinliğinin 
ve bu nanomakinelerin gut hastalığının tedavisinde kullanılabilirliğinin in vitro olarak 
araştırılmasını amaçlamıştır.
Materyal ve Yöntem: Au/Ni/Au nanoteller 60 µm kalınlıkta ve 200 nm-çaplı alümina 
membran içerisinde altın, nikel ve altının ardışık elektrobiriktirmesi ile hazırlanmıştır ve 
nanotellerin yüzey morfolojisi ve nanotel bileşenleri SEM ve EDX analizleri ile 
belirlenmiştir. Sentezlenen manyetik nanotellere ürikaz immobilizasyonu kovalent olarak 
gerçekleştirilmiş ve PEG ile kaplanmıştır. Serbest ve immobilize ürikaz enziminin aktivitesi 
incelenmiş, optimum koşulları, kinetik parametreleri, termal, depo ve işlemsel kararlılığı ile 
proteaz varlığındaki aktivitesi ve yapay insan serumundaki etkinliği belirlenmiştir.
Bulgular: Au/Ni/Au nanotellerin SEM görüntülerinden ürikaz bağlı nanotellerin PEG ile 
kaplamaya bağlı olarak çaplarının ortalama 226 nm'den 247 nm'ye arttığı görülmüştür. 
Serbest ve immobilize ürikazın Km değerleri sırasıyla 0.297 ve 0.089 mM olarak hesaplanmış 
ve Vmax değerinin immobilizasyon sonunda azaldığı belirlenmiştir. Serbest ve immobilize 
ürikaz enziminin optimum pH değerleri sırasıyla pH 8.5 ve pH 7.5 olarak bulunurken, 
optimum sıcaklığı immobilizasyon sonunda 35 °C'den 45 °C'ye artmıştır. İmmobilize 
ürikazın incelenen tüm koşullarda serbest enzime göre daha yüksek kararlılık gösterdiği 
belirlenmiştir. İmmobilize ürikazın yapay insan serumunda ürik asit oksidasyonundaki 
etkinliği incelendiğinde, serbest enzime göre yaklaşık 6 kat daha yüksek aktivite gösterdiği 
bulunmuştur.
Sonuç: Bu tezde sentezlenen ürikaz bağlı nanomakinelerin ürik asit oksidasyonunda etkili 
olduğu ve gut hastalığının tedavisine yönelik olarak umut verici potansiyeli olduğu 
görülmüştür.

Abstract:
Objective: This study aimed to evaluate in vitro effectiveness of the immobilization of 
uricase enzyme onto magnetic nanowires and the usability of these nanomachines for the 
treatment of gout.
Material and Methods: Au/Ni/Au nanowires were prepared by sequential electro-deposition 
of gold, nickel and gold in a 60 µm thick and 200 nm-diameter alumina membrane, and the 
surface morphology and components of the nanowires were determined by SEM and EDX 
analysis. Uricase immobilization onto synthesized magnetic nanowires was performed 
covalently and they were coated with PEG. The activity of free and immobilized uricase 
enzyme was examined and optimum conditions, kinetic parameters, thermal, storage and 
operational stability, activity in presence of protease and its effectiveness in artificial human 
serum were determined.
Results: It was observed that the diameters of uricase-attached nanowires increased from 226 
nm to 247 nm, after coating with PEG as seen from the SEM images of Au/Ni/Au nanowires.
Km values of free and immobilized uricases were calculated as 0.297 and 0.089 mM, 
respectively, and it was determined that Vmax value decreased at the end of immobilization. 
While optimum pH values of free and immobilized uricase enzymes were found to be 8.5 and 
7.5, respectively, optimum temperature increased from 35 °C to 45 °C at the end of 
immobilization. It was determined that immobilized uricase showed higher stability than that 
of free enzyme in all studied conditions. When the efficiency of immobilized uricase in the 
oxidation of uric acid in artificial human serum was examined, it was found that immobilized 
enzyme showed an activity approximately 6 times higher than the free enzyme.
Conclusion: In this thesis, it has been observed that synthesized uricase-attached 
nanomachines are effective in uric acid oxidation and have a promising potential for the 
treatment of gout for this purpose.