Termofilik Geobacillus caldoxylosilyticus TK4'ten elde edilen rekombinant glukoz izomerazın bazı özelliklerinin mutasyonla geliştirilmesi

Bölge spesifik mutasyonlar yapılarak daha yüksek sıcaklık ve düşük pH değerlerinde çalışabilen, glukoza karşı daha ilgili ve daha yüksek pH ve ısıl kararlılığa sahip glukoz izomerazın elde edilmesi amaçlanan bu çalışmada pET-28a(+) vektörüne önceden klonlanmış Geobacillus caldoxylosilyticus TK4GI geni üzerinde bölge özgün mutasyonları olan H99Q, V184T, D102N ve H99Q/D102N mutasyonları yapılmış, elde edilen mutant genler BL21(DE3)pLysE konakçı hücresine aktarılıp ekspres edilerek mutant proteinler nikel afinite kromatografisi ile saflaştırılmış ve her bir enzimin biyokimyasal karakterizasyonu yapılmıştır. Yapılan mutasyon çalışmaları sonucunda enzimin optimum sıcaklık ve Km değerinde artma, optimum pH ve Vmax değerinde ise azalma görülmüştür. Rekombinant enzimle karşılaştırıldığında özellikle pH 6,0'daki pH kararlılığında artma meydana gelmiştir. Literatürdeki ısıl kararlılık çalışmalarıyla kıyaslandığında, özellikle depolama sıcaklığı olan 4 °C'de bir miktar artış gözlenmiştir. Ayrıca en yüksek enzim aktivitelerinin genel olarak Co2+, Cu2+ ve Mn2+ varlığında olduğu gözlenmiş ve bazı metal iyonlarının inhibisyonuna karşı daha dirençli hale gelmiştir. Elde edilen veriler değerlendirildiğinde, yapılan mutasyonlarla enzimin optimum pH, optimum sıcaklık, pH kararlılığı ve depolama şartlarındaki ısıl kararlılığında istenilen yönde iyileşmeler elde edilirken, enzimin substratına duyduğu ilginin ve maksimum enzim aktivitesinin kısmen azaldığı belirlenmiştir. Bu çalışma TÜBİTAK (109T985) tarafından desleklenmiştir.