Gold binding peptide fused alkaline phosphatase for real time monitoring of calcium phosphate biomineralization
Altına özgül bağlanan peptit içeren alkalin fosfataz enzimi ile kalsiyum fosfat biyomineralizasyonunun gerçek zamanlı izlenmesi
- Tez No: 310569
- Danışmanlar: PROF. DR. CANDAN TAMERLER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Genetik, Genetics
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2012
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Anorganik yüzeylere özgül olarak bağlanan genetik yöntemlerle tasarlanmışpeptitler, doğadan esinlenen çok işlevli sistemlerin oluşturulması için bir önemliüstünlükler sağlamaktadır. Kısa amino asit zincirlerinden oluşan bu peptitlermoleküler bağlayıcılar olarak geleneksel yöntemlerin karşılaştığı güçlüklere çözümolarak kullanılabilecek işlevsel biyomoleküllerdir.Bu çalışmada beş sıralı tekrar biçiminde altına özgü bağlanan peptitin alkalinfosfataz enzimine moleküler biyoloji yöntemleriyle eklenmiş yapısı, kalsiyum fosfatmineralizasyonunun gerçek zamanlı takip edilmesi amacıyla kullanılmıştır. Kalsiyumfosfat kemik ve diş gibi sert dokuların ana maddesi olan önemli bir biyomineralolarak hem omurgalı hem de omurgasız canlılarda farklı kristal yapılardabulunmaktadır. Kuramsal açıdan olduğu kadar tedavi alanında pratik bakımından daönemli olmasından dolayı kalsiyum fosfatın hem oluşum hem de kristal faz geçişlerihakkında birçok çalışma yürütülmektedir. Alkalin fosfataz enzimi fosfat grubu içerenkimyasal yapılarndan hidroliz tepkimesi ile anorganik fosfat grubu açığa çıkmasınısağlama özelliğine sahiptir. Bu nedenle mineral oluşumu çalışmalarındabiyominerallerin üretilmesi için söz konusu enzimin bu tür tepkimelerindenesinlenilmektedir.Yüzey plazmonik rezonans spektroskopisi moleküler etkileşimlerin gerçek zamanlıincelenmesini sağlayan çok hassas bir karakterizasyon yöntemidir. Ayrıca SPRproteinlerin katı yüzeylerle özellikle altın yüzeyle etkileşimini incelemek açısındayararlı bir tekniktir. Bu çalışmada GEPI molekülleriyle güçlendirilmiş altına özgübağlanma özelliği olan alkalin fosfataz enzimi SPR yöntemi kullanılarak mineraloluşumunun gerçek zamanlı incelenmesi amaçlanmıştır. Bu deneysel çalışmalardaizlenen yöntemler hem biyomineral oluşumunun gerçek zamanlı takibine olanaksağlamış hem de genetik yöntemlerle tasarlanan çok işlevli alkalin fosfataz enzimininaltına özgü bağlanma özellikleri incelenme imkânı sunmuştur. Ayrıca doğal enzimekıyasla GEPI molekülleriyle işlevselleştirilmiş alkalin fosfatazın daha yüksekaktivite gösterdiği bulunmuştur. Elde edilen sonuçlara göre GEPI bağlı alkalinfosfataz altın yüzey üzerinde biyomineral oluşumunu tetikleme özelliğine ek olarakkalsiyum fosfat oluşumunun yüzey plazmonik rezonans yöntemi ile takibine olanaksağlamıştır. Yüzey plazmonik resonans spektroskopisinin biyomineral oluşumuhakkında uzun süredir tartışmalı bir konu olan kalsiyum fosfatın olası kristal fazgeçişlerini destekleyen veriler sağladığı düşünülmektedir.
Özet (Çeviri)
Genetically engineered peptides for inorganics (GEPIs) that have the ability to bindspecifically to an inorganic surface provide important advantageous for constructingmultifunctional systems which inspired from natue. These short amino acidsequences serve as linker molecules in order to realize striking nanobiotechnologicalapplications. GEPIs fused proteins serve as multifunctional biomolecules whichovercome limitations of traditional immobilization techniques.In this dissertation, alkaline phosphatase enzyme fused to a genetically enginneeredgold binding peptide with five tandem repeat (5GBP1-AP) was used for real timemonitoring of calcium phosphate biomineralization. Calcium phosphate as being themain component of hard tissues such as bone and teeth is a crucial biomineral whichis found in different crystal structures in both vertebrates and invertebrates. Calciumphosphate is widely studied in order to shed light of its formation and crystal phasetransitions that are important for theoretically and practically for medicalapplications. Alkaline phosphatase has the ability to catalyze the hydrolizing reactionof phosphate containing molecules result to release inorganic phospahate group tothe environment. For this reason, it is used in mineralization studies to mimic thisfunction for biomineral formation.Surface plasmon resonance (SPR) spectroscopy is a very sensitive characterizationmethod to analyze molecular interactions in real-time. In addition SPR serve asvaluable technique to study protein interactions with solid surface that is commonlygold substrate. GEPI fused alkaline phosphate which have high affinity to goldsurafec was analyzed by SPR in order to progress biomineral formation in real-time.The advantage of this method is the ability to provide both monitoring of calciumphosphate formation in real-time and analyzing gold binding property ofbifunctional enzyme. In addition GEPI fused AP was found to have higher enzymaticactivity according to wild type enzyme. Results indicated that 5GBP1-AP inducedbiomineral formation upon adsorption onto gold substate and allow to progressbiomineral formation by surface plasmon resonance spectroscopy. SPR results arethought to be promising with the possible indications about the crystal phasetranssition of calcium phosphate which is a long debated issue aboutbiomineralization.
Benzer Tezler
- Bazı introdüksiyon patates populasyonlarında; verim ve verimle ilgili ögeler arasındaki ilişkiler
Başlık çevirisi yok
SEFAİ GENÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
1987
ZiraatEge ÜniversitesiTarla Bitkileri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. M. BİRKAN YILDIRIM
- Effect of metal surface coating on the moisture absorption characteristics of cfrp
Başlık çevirisi yok
SELMA ŞİMŞEK
- Tarım işletmelerinde gelirin dağılımı ve kullanımı Ankara ili Keçiören ilçesi Saray köyü örneği
The Distribution and use of income in farm operations a case study: in Saray village of Ankara province
AHMET ÇELİKDİN
Yüksek Lisans
Türkçe
1987
ZiraatAnkara ÜniversitesiTarım Ekonomisi Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. SELAHATTİN ERAKTAN
- Gümişki (Maçka-Trabzon) yöresi madenlerinin incelenmesi
Başlık çevirisi yok
KÖKSAL CALAP
Yüksek Lisans
Türkçe
1987
Jeoloji MühendisliğiKaradeniz Teknik ÜniversitesiJeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MİTHAT VICIL
- Türkiye'deki para politikasının eleştirisi (1963-1981)
Criticism of monetary policy in Turkey: 1963-1981
MEHMET DEĞİRMENCİ
