Cytochrome C purification with surface imprinted bacterial cellulose nanofibers

EMEL TAMAHKAR IRMAK

Cytochrome C purification with surface imprinted bacterial cellulose nanofibers

Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Hacettepe Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Biyomühendislik A.B.D., Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2014

Tezin Dili: İngilizce

Öğrenci: EMEL TAMAHKAR IRMAK

Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): ADİL DENİZLİ

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Bu çalışmada, sitkrom c saflaştırma ve tanıma işlemleri için yüzey baskılama yöntemi ile sitokrom c baskılanmış bakteriyel selüloz (Cyt c-MIP) nanofiberler hazırlanmıştır. N-metakriloil L-histidin metil ester (MAH) monomeri spesifik tanıma bölgeleri oluşturmak için sentezlenmiştir. MAH monomeri ile bakır (II) iyonu arasında kompleks oluşumundan sonra metal iyon koordinasyon etkileşimleri kullanılarak MAH-Cu(II) monomeri ve sitokrom c hedef molekülleri ile önkompleks hazırlanmıştır. Cyt c-MIP nanofiberler farklı % toplam monomer oranlarında, farklı monomer/hedef molekül molar oranlarında ve farklı polimerizasyon sürelerinde hazırlanmıştır. Cyt c-MIP nanofiberler ATR-FTIR, SEM ve temas açısı ölçümleri ile karakterize edilmiştir. Adsorplanan protein moleküllerinin polimer yapıdan desorpsiyonu için 1 M NaCl çözeltisi kullanılmıştır. Adsorpsiyon çalışmaları pH, sıcaklık ve iyonik şiddete göre gerçekleştirilmiştir ve adsorpsiyon kapasitesi spektrofotometrik olarak analiz edilmiştir. Uygun denge izotermi Langmuir izotermi olarak belirlenmiştir. Bu sistem için hız sınırlayıcı basamağın kimyasal reaksiyon olmasından dolayı yalancı-ikinci derece kinetik modelin bu sisteme daha uygun olduğu belirlenmiştir. Cyt c-MIP nanofiberlerin seçiciliğinin değerlendirilmesi için hedef moleküle benzer yapıda olan sığır serum albumin, hemoglobin, miyoglobin ii ve lizozim kullanılmıştır. Metal iyon koordinasyonu etkileşimlerinin spesifik bağlanma bölgeleri hazırlanmasında katkısının olduğu tespit edilmiştir. Bu sonuçlar hedef proteini baskılama işleminin yüksek adsorpsiyon kapasitesi ile başarılı bir şekilde gerçekleştiğini göstermiştir. Cyt c-MIP nanofiberlerin bağlanma özellikleri ayrıca QCM sensör çalışmaları ile de değerlendirilmiştir. Bu kapsamda QCM nanosensörler Cyt c-MIP nanofiberler ile hazırlanmış ve kinetic ve seçicilik çalışmalarında kullanılmıştır. Bu nanosensörler AFM ile karakterize edilmiştir. Bağlanma özelliklerinin belirlenmesi için kinetik ve bağlanma sabiti Scathard, Langmuir, Freundlich ve Langmuir-Freundlich izotermleri ile hesaplanmıştır. Elde edilen sonuçlar kesikli sistemde bağlanma çalışmalarının sonuçları ile örtüşmektedir.