Year 2020, Volume , Issue 18, Pages 300 - 305 2020-04-15

Siyan (mavi) Fluoresan Protein Aquamarine’nin Biyoreaktörde Üretilmesi ve Saflaştırılması

Hülya KUDUĞ CEYLAN [1] , Rizvan İMAMOĞLU [2] , İsa GÖKÇE [3]


Aquamarine proteini siyan (mavi ) floresan protein ailesinin bir üyesi olup ve Aequorea victoria'dan elde edilen GFP (yeşil floresan protein) türevi floresan bir proteindir. Aquamarine benzeri floresan proteinler genetik mühendisliği teknikleri ile geliştirilmiş özellikleri sayesinde canlı hücrelerin biyolojik olarak görüntülenmesi ve hücre içerisinde lokalizasyon çalışmaları için sıklıkla kullanılmaktadır. Bu çalışmada Escherichia coli BL21(AI) hücreleri pROEX Aqua plasmid DNA’sı ile transforme edilmiş ve % 0.04 konsantrasyonda arabinoz ilavesi ile protein ekspresyonu indüklenmiştir. 3L kültür hacimli biyoreaktörde yüksek ekspresyon seviyesinde üretilen Histidin etiketli hedef protein Ni+2 afinite kromotografisi ile saflaştırılmıştır. Saflaştırılan protein konsantrasyonu bir litre bakteri kültürü için 80 mg olarak belirlenmiştir. Rekombinant Aquamarine’ne ait fotolüminesans özellikler florometre ile analiz edilmiştir. SDS-PAGE analizi rekombinant Aquamarine proteine ait tek bir bandın olduğunu ve saflaştırılan proteinin ileri çalışmalarda kullanılmak üzere yüksek verimde ve saflıkta (>%95) elde edildiğini göstermektedir.
Aquamarine, Siyan (mavi) Floresan Proteini, GFP, E. coli, Rekombinant protein
  • Alvarez, L., Levin, C. H., Merola, F., Bizouarn, T., Pasquier, H., Baciou, L., Rusconi, F., Erard, M. (2010). Are the fluorescent properties of the cyan fluorescent protein sensitive to conditions of oxidative stress? Photochem Photobiol, 86(1), 55–61.
  • Campbell, R. E., Tour, O., Palmer, A. E., Steinbach, P. A., Baird, G. S., Zacharias, D. A., Tsien, R. Y., (2002). A monomeric red fluorescent protein. Proceedings of the National Academy of Sciences, 99(12), 7877–7882.
  • Choi, J. H., Keum, K. C., Lee, S. Y. (2006). Production of recombinant proteins by high cell density culture of Escherichia coli. Chemical Engineering Science, 61(3), 876–885.
  • Chudakov, D. M., Lukyanov, S., Lukyanov, K. A. (2005). Fluorescent proteins as a toolkit for in vivo imaging. Trends in Biotechnology, 23(12), 605–613.
  • Erard, M., Fredj, A., Pasquier, H., Beltolngar, D. B., Bousmah, Y., Derrien, V., Merola, F. (2013). Minimum set of mutations needed to optimize cyan fluorescent proteins for live cell imaging. Molecular BioSystems, 9(2), 258–267.
  • Goedhart, J., Von Stetten, D., Noirclerc-Savoye, M., Lelimousin, M., Joosen, L., Hink, M. A., Royant, A. (2012). Structure-guided evolution of cyan fluorescent proteins towards a quantum yield of 93%. Nature Communications, 3, 751.
  • Heim, R., Cubitt, A., Tsien, R. (1995). Improved green fluorescence. Nature, 373(6516), 663-664.
  • Laemmli, U. K. (1970). Cleavage of structural proteins during the assembly of the head of bacteriophage T4. Nature, 227(5259), 680-685.
  • Mérola, F., Fredj, A., Betolngar, D. B., Ziegler, C., Erard, M., Pasquier, H. (2014). Newly engineered cyan fluorescent proteins with enhanced performances for live cell FRET imaging. Biotechnology Journal, 9(2), 180–191.
  • Park, S. W., Kang, S., Yoon, T. S. (2016). Crystal structure of the cyan fluorescent protein Cerulean-S175G. Acta Crystallographica Section:F Structural Biology Communications, 72, 516–522.
  • Pascual, A., García, I., Ballesta, S., Perea, E. J. (1999). Uptake and intracellular activity of moxifloxacin in human neutrophils and tissue-cultured epithelial cells. Antimicrobial Agents and Chemotherapy, 43(1), 12–15.
  • Phillips, G. J. (2001). Green fluorescent protein--a bright idea for the study of bacterial protein localization. FEMS Microbiology Letters, 204(1), 9–18.
  • Rizzo, M. A., Granada, B., Piston, D. W. (2004). An improved cyan fluorescent protein variant useful for FRET. Nature Biotechnology, 20, 445-449.
  • Rosano, G. L., Ceccarelli, E. A. (2014). Recombinant protein expression in Escherichia coli: Advances and challenges. Frontiers in Microbiology, 5, 1–17.
  • Sawano, A., Miyawaki, A. (2000). Directed evolution of green fluorescent protein by a new versatile PCR strategy for site-directed and semi-random mutagenesis. Nucleic Acids Research, 28(16), e78.
  • Shaner N. C., Steinbach, P. A., Tsien, R. Y. (2005). A guide to choosing fluorescent proteins. Nature Methods, 2(12), 905-909.
  • Shemiakina, I. I., Ermakova, G. V., Cranfill, P. J., Baird, M. A., Evans, R. A., Souslova, E. A, Staroverov, D. B., Gorokhovatsky, A. Y., Putintseva, E. V., Gorodnicheva, T. V., Chepurnykh, T. V, Strukova, L., Lukyanov, S., Zaraisky, A. G., Davidson, M. W., Chudakov, D. M., Shcherbo, D. (2012). A monomeric red fluorescent protein with low cytotoxicity. Nature Communications, 3(1), 1204.
  • Tsien, R. Y. (1998). The Green Fluorescent Protein. Annual Review of Biochemistry, 67 (1), 509–544
  • Verkhusha, V. V., Lukyanov, K. A. (2004). The molecular properties and applications of Anthozoa fluorescent proteins and chromoproteins. Nature Biotechnology, 22(3), 289–296.
  • Wilcox, T., Hirshkowitz, A. (2015). The effect of color priming on infant brain and behavior. NIH Public Access, 85(1), 302-313.
Primary Language tr
Subjects Engineering
Journal Section Articles
Authors

Orcid: 0000-0003-0365-2760
Author: Hülya KUDUĞ CEYLAN (Primary Author)
Institution: TOKAT GAZİOSMANPAŞA ÜNİVERSİTESİ
Country: Turkey


Orcid: 0000-0002-6306-4760
Author: Rizvan İMAMOĞLU
Institution: BARTIN ÜNİVERSİTESİ
Country: Turkey


Orcid: 0000-0002-5023-9947
Author: İsa GÖKÇE
Institution: TOKAT GAZİOSMANPAŞA ÜNİVERSİTESİ
Country: Turkey


Supporting Institution Türkiye Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Kurumu (TÜBİTAK)
Project Number 114Z956
Thanks Bu çalışmanın gerçekleşmesi için verdiği mali destekten dolayı (Proje No: 114Z956) Türkiye Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Kurumu (TÜBİTAK)’na teşekkür ederiz.
Dates

Publication Date : April 15, 2020

APA Kuduğ Ceylan, H , İmamoğlu, R , Gökçe, İ . (2020). Siyan (mavi) Fluoresan Protein Aquamarine’nin Biyoreaktörde Üretilmesi ve Saflaştırılması . Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi , (18) , 300-305 . DOI: 10.31590/ejosat.660492