Year 2019, Volume 19, Issue 1, Pages 15 - 21 2019-05-28

Bacillus pumilus Y7 Katalaz (katX2) Geninin Klonlanması ve Açıklatılması

Yonca Yüzügüllü Karakuş [1] , Günce Göç [2]

11 15

Katalazlar antioksidan metalloenzimler sınıfına dahil olup başlıca işlevleri hidrojen peroksidin (H2O2) su ve moleküler oksijene parçalanmasıdır. Temel fonksiyonlarının yanında düşük seviyede peroksidaz ve(ya) oksidaz aktivitesi göstererek izoniazid (antitüberküloz ilacı) sentezi gibi tıbbi öneme sahip bazı bileşiklerin sentezini destekledikleri bilinmektedir. Yakın bir geçmişte Bacillus pumilus tarafından üretilen 'Fe/hem' grubu içeren bir enzimin katalaz, peroksidaz ve penisilin oksidaz aktiviteleri gösterdiği yayınlanmıştır. Bunun üzerine bu enzimin hem diğer katalaz, peroksidaz ve katalaz-peroksidazlar ile karşılaştırılması hem de ikincil peroksidaz/oksidaz özelliğinin ayrıntılı olarak irdelenebilmesi için enzimi kodlayan katX2 geninin klonlanması ve Escherichia coli’de üretimi gerçekleştirilmiştir. Restriksiyon enzimlerinden bağımsız gerçekleştirilen klonlama tekniğinde ilk olarak B. pumilus Y7’den elde edilen katX2 geni kimerik primerler (5'katX2; 3'katX2) ile bir araya getirilerek megaprimer oluşturulmuş ve sonrasında bu megaprimer ekspresyon vektörüne başarılı bir şekilde aktarılmıştır. 510 amino asitten oluşan olgun proteini kodlayan katX2 genini taşıyan pET28aTEV vektörü E. coli BL21 (DE3 star) hücrelerine transforme edilmiştir. Transformantlarda katalaz aktivitesi için en yüksek değer (800 µmol ml-1 dak-1) 30ºC’de, IPTG (0,1 mM) varlığında, 120 rpm çalkalama hızında 24 saat büyütüldüğü ekspresyon koşullarında ulaşılmıştır.
Katalaz, Peroksidaz, Oksidaz, Bacillus pumilus
  • Chelikani, P., Fita, I., Loewen, P.C., 2004. Diversity of structures and properties among catalases. Cellular and Molecular Life Sciences, 61, 192–208.
  • Chen, N., Teng, X.-L., Xiao, X.-G., 2017. Subcellular localization of a plant catalase-phenol oxidase, AcCATPO, from Amaranthus and identification of a non-canonical peroxisome targeting signal. Frontiers in Plant Science, 8, 1–11.
  • Laemmli, U.K., 1970. Cleavage of structural proteins during the assembly of the head of bacteriophage T4. Nature, 227, 680–685.
  • Díaz, A., Loewen, P.C., Fita, I., Carpena, X., 2012. Thirty years of heme catalases structural biology. Archives of Biochemistry and Biophysics. 525, 102–110.
  • Loncar, N., Fraaije, M.W., 2015. Catalases as biocatalysts in technical applications: current state and perspectives. Applied Microbiology and Biotechnology, 99, 3351–3357.
  • Loncar, N., Fraaije, M.W., 2015. Not so monofunctional-a case of the thermostable Thermobifida fusca catalase with peroxidase activity. Applied Microbiology and Biotechnology, 99, 2225–2232.
  • Merle, P.L., Sabourault, C., Richier, S., Allemand, D., Furla, P., 2007. Catalase characterization and implication in bleaching of a symbiotic anemone. Free Radical Biology and Medicine, 42, 236–246.
  • Nicholls, P., Fita, I., Loewen, P.C., 2001. Enzymology and structure of catalases. Advances in Inorganic Chemistry, 51, 51–106.
  • Nicholls, P., 2012. Classical catalase: ancient and modern. Archives of Biochemistry and Biophysics, 525, 95–101.
  • Putnam, C.D., Arvai, A.S., Bourne, Y., 2000. Active and inhibited human catalase structures: ligand and NADPH binding and catalytic mechanism. Journal of Molecular Biology, 296, 295–309.
  • Sangar, S., Pal, M., Moon, L.S., Jolly, R.S., 2012. A catalase-peroxidase for oxidation of β–lactams to their (R)-sulfoxides. Bioresource Technology, 115, 102–110.
  • Sertel, A., 2016. İzmit ve çevresindeki topraklardan izole edilen Bacillus türlerinin moleküler yöntemlerle tanımlanması ve biyokimyasal karakterizasyonu. Yüksek Lisans Tezi, Kocaeli Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Kocaeli, 94.
  • Sevinc, M.S., Mate, M.J., Switala, J., Fita, I., Loewen, P.C., 1999. Role of the lateral channel in catalase HPII of Escherichia coli. Protein Science, 8, 490–498.
  • Stevenson, J., Krycer, J.R., Phan, L., Brown, A.J., 2013. A practical comparison of ligation-independent cloning techniques. PLoS ONE, 8, 1–7.
  • Sun, Y., Sriramajayam, K., Luo, D., Liao, D.J., 2012. A quick, cost-free method of purification of DNA fragments from agarose gel. Journal of Cancer, 23, 93–95.
  • Teng, X.-L., Chen, N., Xiao, X.-G., 2016. Identification of a catalase-phenol oxidase in betalain biosynthesis in red amaranth (Amaranthus cruentus). Frontiers in Plant Science, 6, 1228.
  • Vetrano, A.M., Heck, D.E., Mariano, T.M., Mishin, V., Laskin, D.L., Laskin, J.D., 2005. Characterization of the oxidase activity in mammalian catalase. The Journal of Biological Chemistry, 280, 35372–35381.
  • Yuzugullu, Y., Trinh, C.H., Smith, M.A., Pearson, A.R., Phillips, S.E.V., Sutay Kocabas, D., Bakir, U., Ogel, Z.B., McPherson, M.J., 2013. Structure, recombinant expression and mutagenesis studies of the catalase with oxidase activity from Scytalidium thermophilum. Acta Crystallographica Section D, 69, 398–408.
Primary Language tr
Subjects Engineering
Journal Section Articles
Authors

Orcid: 0000-0003-0286-8711
Author: Yonca Yüzügüllü Karakuş (Primary Author)
Institution: Kocaeli Üniversitesi
Country: Turkey


Orcid: 0000-0002-1963-8317
Author: Günce Göç
Institution: Kocaeli Üniversitesi
Country: Turkey


Bibtex @research article { akufemubid463776, journal = {Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Ve Mühendislik Bilimleri Dergisi}, issn = {}, eissn = {2149-3367}, address = {Afyon Kocatepe University}, year = {2019}, volume = {19}, pages = {15 - 21}, doi = {}, title = {Bacillus pumilus Y7 Katalaz (katX2) Geninin Klonlanması ve Açıklatılması}, key = {cite}, author = {Yüzügüllü Karakuş, Yonca and Göç, Günce} }
APA Yüzügüllü Karakuş, Y , Göç, G . (2019). Bacillus pumilus Y7 Katalaz (katX2) Geninin Klonlanması ve Açıklatılması. Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, 19 (1), 15-21. Retrieved from http://dergipark.org.tr/akufemubid/issue/45488/463776
MLA Yüzügüllü Karakuş, Y , Göç, G . "Bacillus pumilus Y7 Katalaz (katX2) Geninin Klonlanması ve Açıklatılması". Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Ve Mühendislik Bilimleri Dergisi 19 (2019): 15-21 <http://dergipark.org.tr/akufemubid/issue/45488/463776>
Chicago Yüzügüllü Karakuş, Y , Göç, G . "Bacillus pumilus Y7 Katalaz (katX2) Geninin Klonlanması ve Açıklatılması". Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Ve Mühendislik Bilimleri Dergisi 19 (2019): 15-21
RIS TY - JOUR T1 - Bacillus pumilus Y7 Katalaz (katX2) Geninin Klonlanması ve Açıklatılması AU - Yonca Yüzügüllü Karakuş , Günce Göç Y1 - 2019 PY - 2019 N1 - DO - T2 - Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Ve Mühendislik Bilimleri Dergisi JF - Journal JO - JOR SP - 15 EP - 21 VL - 19 IS - 1 SN - -2149-3367 M3 - UR - Y2 - 2019 ER -
EndNote %0 Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Ve Mühendislik Bilimleri Dergisi Bacillus pumilus Y7 Katalaz (katX2) Geninin Klonlanması ve Açıklatılması %A Yonca Yüzügüllü Karakuş , Günce Göç %T Bacillus pumilus Y7 Katalaz (katX2) Geninin Klonlanması ve Açıklatılması %D 2019 %J Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Ve Mühendislik Bilimleri Dergisi %P -2149-3367 %V 19 %N 1 %R %U
ISNAD Yüzügüllü Karakuş, Yonca , Göç, Günce . "Bacillus pumilus Y7 Katalaz (katX2) Geninin Klonlanması ve Açıklatılması". Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Ve Mühendislik Bilimleri Dergisi 19 / 1 (May 2019): 15-21.