Bovine serum albumin ile poliakrilik asidin suda çözünen komplekslerinin ve kovalent konjugatlarının HPLC yöntemiyle incelenmesi
The investigation of water soluble complexes and covalent conjugates of bovine serum albumin with polyacrylic acid by HPLC method
Yazar: NAMIK AKKILIÇ
Danışman: Y.DOÇ.DR. ZEYNEP AKDESTE
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2006
Konu: Biyomühendislik = Bioengineering

Özet:
Proteinler ile sentetik polianyonların kompleksleri ve kovalent konjugatları biyomühendislik,tıp ve temel bilimlerde büyük öneme sahiptir. Bu sistemler antijen-antikor etkileşimi, spesifiknükleoprotein kompleksleri ve nükleotid-protein kompleksleşmesi için taklitçi modeloluştururken, aynı zamanda sentetik aşı geliştirilmesi amacıyla immunojenik bileşenlerhakkında yeni bilgilerin elde edilmesini sağlar.Poliiyon zincirleri ve protein molekülünün zıt yüklü grupları arasındaki elektrostatiketkileşimler, polimer-protein komplekslerinin oluşmasını sağlar. Kompleks oluşumumekanizması ve çözünebilen-çözünemeyen fazların transformasyonu sırasında oluşanparçacıkların yapısının anlaşılması için matriks çözeltiler pH titrasyonu, spektrometrik veHPLC yöntemleriyle incelenmiştir. Kompleks oluşumunun ve sistemdeki faz geçişlerinin,çözeltilerin pH'ına ve bileşenlerin oranına bağlı olduğu gösterilmiştir. Poliakrilik asit (PAA)ve bovine serum albumin (BSA), farklı pH değerlerine (pH=4,0-7,0) ve geniş bir aralıktakiprotein/polimer oranlarına (nBSA/nPAA=0,05-50) bağlı olarak, suda çözünebilen veçözünemeyen polimer-protein kompleksleri oluştururlar. pH > pI olduğu zaman, PAA-BSAkomplekslerinin kararlılığı ihmal edielebilecek kadar zayıftır (pH 7,0). Polielektrolitkomplekslerinin oluşumu ve serbest bileşenlerin varlığı ilk kez pH 6,0 değerinde gözlenmeyebaşlanmıştır. Fakat pH < pI durumunda kararlı polikompleks oluşumları artmıştır ve geniş biraralıktaki nBSA/nPAA oranlarında, farklı fizikokimyasal ve konformasyonel özelliklere sahippolikompleks oluşumları incelenmiştir (pH 5,0). Suda çözünemeyen PAA-BSAkomplekslerinin varlığı pH 4,0 değerinde gözlenmiştir. Bu çalışmada suda çözünebilen PAA-BSA komplekslerinin çözünemeyen hale faz geçişleri ilk defa incelenmiş ve proteinlerlepolielektrotların bağlanma mekanizmasının bileşenlerin oranına da bağlı olduğugösterilmiştir; sonuçta çözünebilir, kompleks kooservasyon veya amorf çökelti oluşumlarınınvarlığı gösterilmiştir.Anahtar kelimeler: polielektrolit, poliakrilik asit, bovine serum albumin, faz ayrılması, jelfiltrasyon kromatografisi

Abstract:
The complexes and covalent conjugates of synthetic polyanions with proteins appear to be ofgreat importance for bioengineering, medicine and different areas on basic science. Thissystems can be considered as a model of antigen-antibody interaction, specific nucleoproteincomplexes and nucleotid-protein complexes, in particular supplying us with novel informationon immunogenic compounds for synhetic vaccine innovation.Polymer-protein complexes form as a result of the electrostatic interaction of polyion chainswith the oppositely charged groups of the protein molecules. To find out the mechanism ofthe polycomplex formation and structure of forming particles as well as the transition ofsoluble polycomplexes to insoluble state, water-soluble mixtures and matrix solutions ofinsoluble BSA-PAA complexes investigated by pH titration, spectrometric and HPLCmethods. It was shown that the complex formation and the phase state of the systems dependson pH of the solution and ratio of components. Polyacrylic acid (PAA) and bovine serumalbumine (BSA) form polymer-protein complexes which are water soluble or insolubledepending on pH values (pH=4.0-7.0) and a wide range of protein/polymer ratios(nBSA/nPAA=0.05-50). The stability of PAA-BSA complexes at pH > pI is negligible weak (pH7.0), at the same time decreasing of pH (pH < pI) results with increasing of the stability ofpolycomplex particles and it was established that formation of polycomplexes have differentphysicochemical and conformational properties at a wide range of nBSA/nPAA ratios (pH 5.0).Existence of water-insoluble PAA-BSA complexes have been observed at pH 4.0. It was firsttime transition of soluble polycomplexes to insoluble state have been stated and binding modeof polyelectrolytes to proteins is assumed to be dependent on the ratio of components as aresult in formation of soluble polycomplexes, complex coacervation or amorphousprecipitates.Key words: polyelectrolyte, polyacrylic acid, bovine serum albumin, phase separation, gelpermeation chromatography