Geniş substrat spesifisitesine sahip tekrar kullanılabilir sentetik enzim geliştirilmesi

Bu çalışmada, doğal enzimlerin sınırlı substrat özgüllüğüne alternatif olarak, hemoglobin (Hbg) temelli, geniş substrat spesifitesine sahip nanoenzimlerin in vitro sentezi ve karakterizasyonu yapılmıştır. Hbg'nin aktif bölgesini taklit etmek amacıyla yapay Hem kompleksi sentezlenerek doğal Hbg ile kıyaslanmıştır. Sentezlenen nano Hbg ve zeolitik imidazol metakriloil histidin kafes (ZMHF) tabanlı mimik enzimleri, Fourier Dönüşümlü Kızılötesi spektroskopisi (FT-IR), Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) ve Zeta Sizer cihazları ile detaylı bir şekilde karakterize edilmiştir. SEM görüntülerinde nano Hbg yapıların morfolojisi ayrıntılı olarak sunulmuş olup, zeolitik yapıya eklenen metakriloilli fonksiyonel monomerler sayesinde morfolojide belirgin değişiklikler gözlemlenmiştir. Mimik nano Hbg enzimlerinin aktivitesini, kararlılığını genişletilmiş pH ve sıcaklık aralıklarında optimize etmek için Zeolitik imidazol kafesler eklenmiştir. Sentezlenen her bir enzim için substrata olan ilgisi, reaksiyon hızı, katalitik aktivitesi ve spesifik aktivitesi detaylı kinetik analizlerle belirlenmiştir. Uygulama çalışmaları kapsamında, Miyeloperoksidaz ve Hem Oksijenaz-1 enzimlerinin katalitik ürünlerinin tespiti için özgün prosedürler geliştirilmiş ve tatmin edici sonuçlar elde edilmiştir. Zimografi benzeri bir teknik uygulanarak basit, düşük maliyetli ve görsel olarak tayin imkanı sunan bir prosedür oluşturulmuştur. Elde edilen bulgular, mimik nano Hbg ve ZMHF temelli enzimlerin biyokataliz ve biyosensör uygulamaları için önemli bir potansiyel sunduğunu göstermektedir. Sunulan detaylı karakterizasyon verileri ve başarılı uygulama sonuçları, bu çalışmanın alana önemli bir katkı sağlayacaktır. Anahtar Sözcükler: Hemoglobin, Nanoenzim, Zeolitik imidazol kafesler, Aktivite.