Beta-galaktozidaz aktivitesinin belirlenmesinde biyosensör temelli ölçüm sistemlerinin geliştirilmesi
Küçük Resim Yok
Tarih
2007
Yazarlar
Dergi Başlığı
Dergi ISSN
Cilt Başlığı
Yayıncı
Ege Üniversitesi
Erişim Hakkı
info:eu-repo/semantics/openAccess
Özet
ß-galaktozidaz, ß-galaktozidleri monosakkaritlerine hidrolizini katalizleyen hidrolaz sınıfı bir enzimdir. ß-galaktozidazın farklı substratları arasında, gangliozid GM1, laktozil seramidleri, laktoz ve değişik glikoproteinler bulunmaktadır. ß-galaktozidaz için alternatif bir isim olarak laktaz kullanılabilir. ß-galaktozidazın aktif merkezi substratı olan disakkariti, ?sığ? ve ?derin? bağlama modlarında iki farklı yolla hidrolizleyebilir. K+ ve Mg+2 iyonları enzimin optimum aktivite gösterebilmesi için gerekli iyonlardır. Substrattaki ß-bağı, bir glutamik asit yan zincirindeki uç karboksil grubu tarafından parçalanır. ß-galaktozidaz insan metabolizması için gerekli bir enzimdir. İnsan metabolizmasındaki noksanlığı, galaktosialidosis veya Morquio sendromuna sebebiyet verir. E.coli'de ß-galaktozidaz lac Z genindeki lac operonun aktivasyonu sayesinde sentezlenir. Laktoz ile ilgili problemler ß-galaktozidaz üretimine bağlı olarak 3 temel alanda karşımıza çıkmaktadır. Bunlar sağlık, gıda teknolojisi ve çevredir. Sağlık ile ilgili alanda, laktoz, yetersiz bağırsak ß-galaktozidazı sentezi durumunda sorun yaratmaktadır. Yetersiz ß-galaktozidaz varlığında laktozun aşırısı kana geçer sonra da idrarla atılır. Ancak bu döngü esnasında kalın bağırsakta çeşitli rahatsızlıklar meydana gelir. VI Bu tezde, ß-galaktozidazın aktivitesinin belirlenebilmesi için 3 farklı biyosensör geliştirildi. Bütün biyosensörler için ayrıntılı optimizasyon çalışmaları yapıldı. Optimizasyon çalışmalarından sonra 3 biyosensörün karakterizasyon çalışmaları detaylı bir şekilde tamamlandı. Farklı kaynaklardan elde edilen ß-galaktozidazlar için geliştirilen biyosensörlerle elde edilen yanıtlar incelendi. Son olarak, yapay ince bağırsak sıvısında ß-galaktozidaz aktivitesi tayin edildi ve ede edilen sonuçlar bir spektrofotometrik referans metodla elde edilen yanıtlarla kıyaslandı. Anahtar sözcükler:ß-galaktozidaz, biyosensor, ß-galaktozidaz aktivitesi tayini, laktoz, GM1-ganliozidozis, laktoz intoleransı
ß-galactosidase is a hydrolase enzyme that catalyzes the hydrolysis of ß-galactosides into monosaccharides. Substrates of different ß-galactosidases include ganglioside GM1, lactosylceramides, lactose, and various glycoproteins. Lactase is often confused as an alternate name for ß-galactosidase. The active site of ß-galactosidase catalyzes the hydrolysis of its disaccharide substrate via "shallow" and "deep" binding. Monovalent potassium ions (K+) as well as divalent magnesium ions (Mg2+) are required for the enzyme's optimal activity. The beta-linkage of the substrate is cleaved by a terminal carboxyl group on the side chain of a glutamic acid. ß-galactosidase is an essential enzyme in the human body. Deficiencies in the protein can result in galactosialidosis or Morquio B syndrome. In E. coli, ß-galactosidase is produced by activation of the lac operon, as the lacZ gene. Problems with lactose fall within three main areas, health, food technology and environment and are behind the ongoing interest in ß-galactosidase production. Concerning the health issue, lactose becomes a problem when there is insufficient intestinal ß-galactosidase enzyme and lactose is passed into the blood, finally appearing in the urine and in the large intestine resulting in several disorders. VIII In this thesis, three different biosensors were developed for the activity determination of ß-galactosidase. For all biosensors, several optimization studies were carried out. After optimization studies, characterization studies of three biosensors were perfected in detail. ß-galactosidases obtained from different sources were also determined by the biosensors developed. Finally, ß-galactosidase activity in artificial intestinal juice was investigated by three different biosensors and the results obtained were compared with a reference spectrophotometric method. Keywords: ß-galactosidase, biosensor, ß-galactosidase activity determination, lactose, GM1-ganliosidosis, lactose intolerancy
ß-galactosidase is a hydrolase enzyme that catalyzes the hydrolysis of ß-galactosides into monosaccharides. Substrates of different ß-galactosidases include ganglioside GM1, lactosylceramides, lactose, and various glycoproteins. Lactase is often confused as an alternate name for ß-galactosidase. The active site of ß-galactosidase catalyzes the hydrolysis of its disaccharide substrate via "shallow" and "deep" binding. Monovalent potassium ions (K+) as well as divalent magnesium ions (Mg2+) are required for the enzyme's optimal activity. The beta-linkage of the substrate is cleaved by a terminal carboxyl group on the side chain of a glutamic acid. ß-galactosidase is an essential enzyme in the human body. Deficiencies in the protein can result in galactosialidosis or Morquio B syndrome. In E. coli, ß-galactosidase is produced by activation of the lac operon, as the lacZ gene. Problems with lactose fall within three main areas, health, food technology and environment and are behind the ongoing interest in ß-galactosidase production. Concerning the health issue, lactose becomes a problem when there is insufficient intestinal ß-galactosidase enzyme and lactose is passed into the blood, finally appearing in the urine and in the large intestine resulting in several disorders. VIII In this thesis, three different biosensors were developed for the activity determination of ß-galactosidase. For all biosensors, several optimization studies were carried out. After optimization studies, characterization studies of three biosensors were perfected in detail. ß-galactosidases obtained from different sources were also determined by the biosensors developed. Finally, ß-galactosidase activity in artificial intestinal juice was investigated by three different biosensors and the results obtained were compared with a reference spectrophotometric method. Keywords: ß-galactosidase, biosensor, ß-galactosidase activity determination, lactose, GM1-ganliosidosis, lactose intolerancy
Açıklama
Anahtar Kelimeler
Biyokimya, Biochemistry, Biyoteknoloji, Biotechnology, Kimya, Chemistry
