عنوان پایان‌نامه
تثبیت آنزیم گلوکزاکسیداز بر روی نانو فایبرهای آمیلوئیدی حاصل از گلایکه شدن غیر آنزیمی سرم آلبومین گاوی
- رشته تحصیلی
- زیست‌شناسی-علوم‌سلولی‌مولکولی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس علوم شماره ثبت: 4806;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 54438
- تاریخ دفاع
- ۳۰ بهمن ۱۳۹۰
- دانشجو
- سارا فرهی
- استاد راهنما
- مهران حبیبی رضائی
- چکیده
- گلایکه شدن پروتئین ها پدیده ایست که به طور طبیعی در بدن موجودات زنده در طی زمان رخ می دهد که سبب از دست رفتن تاه شدگی طبیعی پروتئین ها می گردد و به این ترتیب فیبریل های آمیلوئیدی غنی از صفحات بتا که معمولا در ایجاد بیماری های آمیلوئیدوزیس نقش دارند را ایجاد می نماید. البته این فیبریل های آمیلوئیدی علاوه بر بیماری زایی در بسیاری از موارد می توانند نقش عملکردی برای موجود زنده داشته باشند و اگر از این دیدگاه به این فیبریل ها نگاه کنیم می توانیم آن ها را به عنوان نانو ساختار هایی دسته بندی کنیم که خصوصیات مفیدی از قبیل استحکام بالا و مقاومت در برابر هضم و انعطاف پذیری زیاد دارندکه می توانند در موارد زیستی، صنعتی و پزشکی کاربرد داشته باشند. یکی از این کاربرد ها استفاده از نانو فایبر های آمیلوئیدی به عنوان بستری جهت تثبیت آنزیم در نانو زیست فناوری می باشد. در این مطالعه از نانو فیبریل های آمیلوئیدی حاصل از گلایکه شدن سرم آلبومین گاوی جهت تثبیت آنزیم گلوکز اکسیداز استفاده گردید؛ که محصول این تثبیت می تواند گلوکز را به هیدروژن پراکسید، تبدیل نماید و خصوصیت آنتی باکتریالی به این فیبریل های کاتالیتیکی بخشد. برای اطمینان از تغییر کانفورماسیونی سرم آلبومین گاوی و تبدیل آن به فیبریل آمیلوئیدی پس از بیست هفته گلایکه شدن، از فلورسانس ذاتی و غیر ذاتی محصولات نهایی گلایکه شدن و فیبریل آمیلوئیدی استفاده شد و همچنین میکروگراف های حاصل از میکروسکوپ الکترونی گزاره شکل فیبریل های تولید شده را نشان دادند. سپس مرحله ی تثبیت آنزیمی با بهینه سازی مقدار آنزیم مورد نیاز در فرآیند تثبیت آغاز گردید. در ادامه برای مقایسه ی دو حالت آنزیمی آزاد و تثبیت شده، پارامتر های کینتیکی آن ها مورد بررسی قرار گرفتند؛ علی رغم کاهش کارایی کاتالیتیکی آنزیم که به سخت شدن ساختار آنزیم و کاهش انتقال جرم مرتبط می باشد، فیبریل های کاتالیتیکی تولید شده خاصیت آنتی باکتریالی قابل توجهی در برابر باکتری ایکولای استاندارد نشان دادند و همچنین پایداری ذخیره سازی دمایی آنزیم تثبیت شده نسبت به آنزیم آزاد بسیار افزایش یافته بودکه همگی این عوامل سبب می گردند تا فیبریل آمیلوئیدی به عنوان بستری مناسب و زیست سازگار جهت تثبیت آنزیم معرفی گردد.
- Abstract
- It has been confirmed that protein glycation transforms functional friend proteins to misfolded foe amyloid bio-toxins which are routinely associated with disease, known as amyloidosis. Conversely, evidences are collecting on beneficial functions of amyloids, which are biologically present. Along with this aspect of view, amyloids are biomaterials featured by useful properties including high strength and resistance to degradation that make them as potential nanostructures for bio-applications, such as enzyme immobilization scaffold at nano scale dimensions which is an important issue in nano-biotechnology. Glycation induced bovine serum albumin amyloid nano-fibrils are used as scaffold for glucose oxidase immobilization. The product of immobilization oxidizes glucose to release hydrogen peroxide which makes it bactericide. Developing of the AGE species and ? sheet structures are monitored using their intrinsic and extrinsic fluorescence respectively and the hydrodynamic diameter of the developed mature nano-fibrils was resulted at about 8 nm using dynamic light scattering (DLS). Also, using transmission electron microscopy (TEM), revealed an ordered unbranched fibrils after weeks of incubation. After determination of the optimum enzyme concentration for immobilization at 160 ?g GOD per mg amyloid nano-fibers, the kinetic parameters of the free and immobilized GOD were determined. Despite on a few decreasing of the catalytic performance (kcat/Km) of the enzyme upon immobilization, the covalently bound GOD on amyloid nano-fibers remarkably revealed antimicrobial properties against E. coli in a standard antimicrobial assessment test. Moreover, the remaining activity of GOD was resulted to be improved upon immobilization on amyloid structures. Key words: catalytic nano-fibers; amyloid; glucose oxidase; glycation; immobilization
