Biyosensör uygulamaları için çok fonksiyonlu füzyon proteinlerinin genetik tasarımı ve sentezi

Son yıllarda önem kazanan ve kullanım alanları genişleyen biyosensörlerin geliştirilmesinin anahtarı, uygun sensör performansı için gerekli moleküllerin biyolojik aktivitesini koruyarak biyo-uyumlu bir biyosensör ara yüzü oluşturmaktır. Ara yüz oluşturmak için kullanılan biyo moleküllerin özellikle fonksiyonel proteinlerden olan enzimlerin hassas yapıları ve hızlı denatüre olma eğilimleri sebebiyle, elektrotların veya diğer inorganik malzemelerin yüzeyine immobilizasyonu zordur. Proteinin immobilizasyonu, serbest protein kullanımına kıyasla üstün stabilite, ayırma ve yeniden kullanılabilirlik sağlar. Ancak, protein immobilizasyonu için kullanılan klasik yöntemlerin, proteinlerin işlevi üzerinde olumsuz etkileri vardır. Bu çalışmada, protein immobilizasyonunun istenmeyen etkilerini ortadan kaldırmak için silika yüzeye tam olarak tutunan peptit kullanılarak tek aşamalı, kolay, kontrollü ve yönlendirilmiş immobilizasyon gerçekleştirildi. Moleküler klonlama yöntemleriyle tasarlanan çok fonksiyonlu proteinin (MBP-SiBP) Maltoz Bağlayan Protein (MBP) içeren ifade vektörü aracılığıyla bakteride sentezlenerek affinite kromatografisi ile saflaştırıldı. İleri analiz yöntemleri olan protein tayin yöntemleri, elektroforez teknikleri ve kütle spektrofotometresi ile tasarlanan protein karakterize edildi. Kontrol olarak peptit içermeyen MBP (wt-MBP) kullanılarak MBP-SiBP çok fonksiyonlu proteinin birbiriyle fonksiyonel açıdan kıyaslandı. Silikaya bağlanan peptidin kendi kendine montajlama (self-assembly) özelliği sayesinde, MBP-SiBP proteinin herhangi bir kimyasal veya fiziksel modifikasyona ihtiyaç duymadan kontrollü immobilizasyon sağladığı, mikro baskılama yöntemi ile kanıtlandı. MBP-SiBP çok fonksiyonlu proteinin florosan bağlı antikor ve maltoz ile aktif olarak etkileşime geçmesiyle, immobilizasyon sırasında fonksiyonlarını kaybetmediği gözlemlendi.