Please use this identifier to cite or link to this item: https://hdl.handle.net/11147/10929
Full metadata record
DC FieldValueLanguage
dc.contributor.advisorSürmeli Eraltuğ, Nur Başak-
dc.contributor.authorBaşlar, Muhammet Semih-
dc.date.accessioned2020-11-06T13:23:16Z-
dc.date.accessioned2021-07-04T09:18:31Z-
dc.date.available2020-11-06T13:23:16Z-
dc.date.available2021-07-04T09:18:31Z-
dc.date.issued2019-12en_US
dc.identifier.citationBaşlar, M. S. (2019). Directed evolution of a cytochrome P450 enzyme to increase peroxidation activity. Unpublished master's thesis, İzmir Institute of Technology, İzmir, Turkeyen_US
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/11147/10929-
dc.descriptionThesis (Master)--Izmir Institute of Technology, Bioengineering, Izmir, 2019en_US
dc.descriptionIncludes bibliographical references (leaves: 57-61)en_US
dc.descriptionText in English; Abstract: Turkish and Englishen_US
dc.description.abstractDirected evolution, mimicking the natural selection, is a powerful tool to create novel enzymes. Evolution of natural enzymes to achieve desired properties are performed in iterative rounds of random mutagenesis followed by a screening/selection method. Enzyme activity can be enhanced with substituting the active site amino acids in the enzyme. CYP119, a member of cytochrome P450 protein family, is a thermophilic enzyme extracted from Sulfolobus acidocaldarius that exhibits monooxygenase, peroxidase and oxidoreductase activity. These properties give CYP119 a potential to be used in production of fine chemicals and pharmaceuticals. Herein, two different mutant libraries of CYP119, containing substituted amino acids at Thr213-Thr214 and Val151- Phe153 positions, constructed via combinatorial active site saturation test (CAST), and screened for improved peroxidation activity. Additionally, fluorescence based Amplex Red peroxidation activity assay using hydrogen peroxide as cofactor of CYP119 was optimized. Screening of mutant libraries resulted four improved CYP119 mutant enzymes from Thr213-Thr214 mutant library. Val151-Phe153 mutant library did not yield any improved peroxidation activity mutants which indicated amino acid substitutions at 151- 153 positions do not have any effect on peroxidation activity of CYP119. Furthermore, effect of substituted amino acids at predetermined positions were analyzed. Substrate, Amplex Red, makes single or double hydrogen bond when molecular docking was performed on improved mutant enzymes also distance of nitrogen atom in Amplex Red to heme iron is closer than wild type CYP119 in improved mutant enzymes. Thus, increasing the peroxidation activity of mutant CYP119 enzymes.en_US
dc.description.abstractYönlendirilmiş evrim, doğal seçilimden esinlenilmiş ve yeni enzimler tasarlamak için kullanılan etkili bir yöntemdir. Doğada bulunan enzimlere, istenilen özellikleri eklemek ya da geliştirmek için, ötelemeli rastgele mutasyon ve devamında tarama/seçme metodu uygulanır. Enzim aktiviteleri, enzimin aktif kısmında bulunan amino asitlerin değiştirilmesi ile yükseltilebilir. Sitokrom P450 protein ailesinin üyesi olan CYP119, Sulfolobus acidocaldarius’tan izole edilmiştir ve termofilik bir enzimdir. Buna ek olarak CYP119 enzimi monooksijenaz, peroksidaz ve oksidoredüktaz aktivitesi göstermektedir. Bu özellikleri ile CYP119 enzimi saf kimyasalların ve farmasötiklerin üretiminde kullanılmak üzere potansiyel taşımaktadır. Bu çalışmada, Thr213.-Thr214 ve Val151- Phe153 pozisyonlarında değişiklik yapılmış iki farklı CYP119 mutant kütüphanesi artırılmış peroksidaz aktivitesi için taranmıştır. Buna ek olarak, hidrojen peroksiti CYP119’un kofaktörü olarak kullanan, floresan tabanlı Amplex Red testi optimize edilmiştir. Mutant kütüphanelerinin taranması, Thr213-Thr214 mutant kütüphanesinden dört adet peroksidasyon aktivitesi geliştirilmiş mutanın açığa çıkarılmasını sağlamıştır. Val151-Phe153 kütüphanesinden peroksidasyon aktivitesi geliştirilmiş mutant bulunamamıştır ve 151-153 pozisyonlarındanki amino asit değişikliklerinin aktiviteye herhangi bir etkisi olmadığı gözlemlenmiştir. Ek olarak, önceden belirlenmiş pozisyonlardaki amino asitlerin değiştirilmesinin etkileri de incelenmiştir. Moleküler doking uygulandığında, Amplex Red substratı, özellikle geliştirilmiş mutant enzimler ile tekli veya ikili hidrojen bağı yapmaktadır. Bununla birlikte, geliştirilmiş mutant enzimlerde, Amplex Red’de bulunan azot atomunun heme grubunda bulunan demir atomuna, yabanıl tipe göre, daha yakın olduğu gözlemlenmiştir. Böylece, seçilen mutant CYP119 enzimler geliştirilmiş peroksidasyon aktivitesine sahip olmuştur.en_US
dc.description.sponsorshipTÜBİTAK (116Z380)en_US
dc.format.extentx, 61 leavesen_US
dc.language.isoenen_US
dc.publisherIzmir Institute of Technologyen_US
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccessen_US
dc.subjectDirected evolutionen_US
dc.subjectEnzymesen_US
dc.subjectEnzyme activityen_US
dc.subjectCYP119en_US
dc.subjectSulfolobus acidocaldariusen_US
dc.titleDirected evolution of a cytochrome P450 enzyme to increase peroxidation activityen_US
dc.title.alternativePeroksidasyon aktivitesini artırmak için sitokrom P450 enziminin yönlendirilmiş evrimien_US
dc.typeMaster Thesisen_US
dc.departmentThesis (Master)--İzmir Institute of Technology, Bioengineeringen_US
dc.relation.tubitakinfo:eu-repo/grantAgreement/TUBITAK/KBAG/116Z380-
dc.relation.publicationcategoryTezen_US
item.languageiso639-1en-
item.openairecristypehttp://purl.org/coar/resource_type/c_18cf-
item.cerifentitytypePublications-
item.grantfulltextopen-
item.fulltextWith Fulltext-
item.openairetypeMaster Thesis-
Appears in Collections:Master Degree / Yüksek Lisans Tezleri
Files in This Item:
File SizeFormat 
10177781.pdf.pdf2.16 MBAdobe PDFView/Open
Show simple item record



CORE Recommender

Page view(s)

82
checked on Feb 26, 2024

Download(s)

62
checked on Feb 26, 2024

Google ScholarTM

Check





Items in GCRIS Repository are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.