Escherichia coli ATCC 11105`in bir mutant suşundan elde edilen penisilin G asilaz enziminin su ile karışabilen organik çözücüler varlığında denatürasyon kinetiğinin incelenmesi

Abstract

Escherichia coli ATCC 11105'in BİR MUTANT SUŞUNDAN ELDE EDİLEN PENİSİLİN G ASİLAZ ENZİMİNİN SU İLE KARIŞABİLEN ORGANİK ÇÖZÜCÜLER VARLIĞINDA DENATÜRASYON KİNETİĞİNİN İNCELENMESİ MİNE NAZAN KERİMAK Anahtar Kelimeler : Escherichia coli, Penisilin G Asilaz, Organik Çözücü, İnaktivasyon Kinetiği Özet : Bu çalışmada Escherichia coli ATCC 11105'in bir mutant suşundan elde edilen penisilin G asilaz enziminin 9 farklı suda karışabilen organik çözücü varlığında inaktivasyon kinetiği incelenmiştir. Çalışmada kullanılan organik çözücüler metanol, etanol, propanol, izo-propanol, aseton, dimetilformamid (DMFA), dimetilsülfoksit (DMSO), asetonitril ve 1,4-dioksandır. Çalışmanın ilk aşamasında penisilin asilaz enziminin, herbir organik çözücünün artan konsantrasyonlarındaki optimum pH değerleri belirlenerek, artan organik çözücü konsantrasyonuna karşı aktivite-pH profilleri çıkarılmıştır. Daha sonra optimal pH koşullarında çalışılarak organik çözücülerin enzim üzerinde tersinmez inhibisyon gösterdiği konsantrasyonları belirlenmiştir. Penisilin asilazın organik çözücülerin değişen konsantrasyonlarında ve belirlenen optimal pH değerlerinde tersinmez inaktivasyon kinetiği detaylı olarak çalışılmıştır. Kullanılan 9 organik çözücü de enzimin birinci mertebe kinetiğe göre inaktive olmasına neden olmuştur. Herbir çözücünün neden olduğu tersinmez inhibisyonun hız sabiti ve bunların varlığında enzimin yarı ömür değerleri belirlenmiştir. Organik çözücülerin enzim üzerinde yaptığı tersinir inhibisyonların kinetiği de detaylı çalışılmıştır. Enzimin herbir organik çözücü konsantrasyonu için Vm, Km, Km /Vm, kcat ve kcat /Km değerleri belirlenmiştir. Organik çözücülerden metanol, etanol, propanol, izo-propanol ve dimetilsülfoksit enzim üzerinde tam un-kompetitif inhibisyona neden olurken ; 1,4-dioksan, dimetilformamid, asetonitril ve aseton lineer karışık tip inhibisyon yapmıştır. Herbir çözücünün Ki inhibisyon sabiti hesaplanmıştır.

THE INVESTIGATION OF THE DENATURATION KINETICS OF PENICILLIN G ACYLASE OBTAINED FROM A MUTANT OF Escherichia coli ATCC 1 1 105 IN THE PRESENCE OF WATER MISCIBLE ORGANIC SOLVENTS MİNE NAZAN KERİMAK Keywords : Escherichia coli, penicillin G acylase, organic solvent, inactivation kinetics. Abstract : The inactivation kinetics of penicillin G acylase obtained from a mutant of Escherichia coli ATCC 11105 has been investigated in the presence of 9 different water miscible organic solvents. Organic solvents used in this work are methanol, ethanol, prophanol, iso-prophanol, dimethylsulfoxide (DMSO), 1,4-dioxane, dimethylformamide (DMFA), acetonitrile and acetone. The optimal pH values and the pH-activity profiles of penicillin acylase have been estimated in the presence of increasing concentrations of organic solvents at the first stage of this research. The concentration of solvents which cause to irreversible inactivation of enzyme has been estimated in further, by working in these optimal pH values. Irreversible inactivation kinetics of penicillin acylase in the presence of different concentrations of organic solvents was studied in detail at the optimal pH values determined for each organic solvent. 9 solvents used in this work were caused to the irreversible inactivation of enzyme according to first order kinetics. The route constant of irreversible inactivationcaused by each of these solvent, and the half-lifes of enzyme in their presence were estimated. The irreversible inactivation kinetics of enzyme in the presence organic solvents was also studied in detail. The Vm, Km, Kni/Vm, kcat and kcat/Km values of enzymes were estimated for each concentration of organic solvents. Methanol, ethanol, prophanol, iso-prophanol and dimethyl sulfoxide (DMSO) caused to the pure un-competitive inhibition of enzyme. On the other hand the lineer mixed type of inhibition of the 1,4- dioxan, dimethylformamide (DMFA), acetonitrile and acetone were observed. K, inhibition constant for each solvent was calculated.