1. Imobilizacija encima na magnetne nanodelce (mnps) z arabinogalaktansko prevleko : diplomsko delo univerzitetnega študijskega programa I. stopnjeSara Štravs, 2024, diplomsko delo Opis: Encimi, v največjem deležu proteini, so znani tudi kot biološki katalizatorji. Pospešujejo kemijske reakcije v živih organizmih in so ključni biokatalizatorji z obsežnimi aplikacijami v biotehnologiji. Njihovo uporabo pogosto omejuje nizka stabilnost in možnost enkratne uporabe. Postopek imobilizacije izboljšuje stabilnost encima in omogoča, da encim večkrat uporabimo.
Diplomsko delo se osredotoča na optimiranje pogojev imobilizacije lizocima na magnetne nanodelce, prevleče z arabinogalaktanom, z namenom, da bi dosegli najvišjo aktivnost imobiliziranega encima in učinkovitost imobilizacije. Arabinogalaktan (AG) je biopolimer, sestavljen iz monosaharidov arabinoze in galaktoze [1]. Najprej smo izvedli sintezo magnetnih nanodelcev, prevlečenih z arabinogalaktanom (AG-MNPs). Tako sintetizirane in modificirane magnetne nanodelce smo uporabili kot nosilec za imobilizacijo encima lizocima. Pred imobilizacijo lizocima, smo delce funkcionalizirali z mrežnim povezovalcem gluteraldehidom (GA). Uporaba GA pomembno vpliva na aktivnost encima in učinkovitost imobilizacije, saj zagotavlja proste funkcionalne skupine, na katere se lahko veže encim. Določili smo optimalno koncentracijo encima, rotacijsko hitrost stresanja med funkcionalizacijo in imobilizacijo (350 obr/min), čas funkcionalizacije zamreževalca na magnetne nanodelce (1 ura) in čas imobilizacije lizocima (2 uri) ter koncentracijo dodanega GA kot zamreževalca. Aktivnost imobiliziranega encima in učinkovitost imobilizacije smo določili z aktivnostnim testom za lizocim ter Bradfordovo metodo za določevanje totalnih proteinov.
Rezultati so pokazali, da je lizocim koncentracije 30 mg/mL, ki ga imobiliziramo na predhodno funkcionalizirane delce z GA koncentracije 20 (v/v) %, imel najvišjo aktivnost (148 %) Optimirali smo čas funkcionalizacije (1 ura) in imobilizacije (2 uri) pri hitrosti stresanja 350 obratov/min. V primeru imobilizacije lizocima brez zamreževalca, smo optimirali rotacijsko hitrost 350 obr/min, koncentracijo encima 20 mg/mL in čas imobilizacije, ki znaša 2 uri.
Ključne besede: lizocim, imobilizacija encima, AG-MNPs, preostala aktivnost
Objavljeno v DKUM: 19.09.2024; Ogledov: 0; Prenosov: 8
 Celotno besedilo (1,72 MB) |
2. Imobilizacija terapevtskega encima na magnetne nanodelce : magistrsko deloPatricija Potisk, 2024, magistrsko delo Opis: Namen magistrskega dela je uspešna imobilizacija encima lizocima na magnetne nanodelce. Praktična uporaba prostih encimov je pogosto omejena zaradi njihove relativno nizke stabilnosti in aktivnosti. Z namenom, da se le-ta ohrani ali poveča, se poslužujemo različnih metod imobilizacije encimov. V okviru magistrskega dela smo najprej sintetizirali magnetne nanodelce, ki so služili kot nosilci za imobilizacijo biokatalizatorja. Nanodelce smo prevlekli z različnimi polimeri: z aminosilanom, arabinogalaktanom in dekstranom. Preden smo nanje imobilizirali lizocim, smo jih funkcionalizirali z mrežnim povezovalcem glutaraldehidom oziroma epiklorohidrinom. Uporabljena koncentracija mrežnega povezovalca je pomembno vplivala na aktivnost imobiliziranega lizocima in na učinkovitost imobilizacije. Najvišje aktivnosti imobiliziranega lizocima smo pri aminosilanskih nanodelcih dosegli, ko smo uporabili mrežni povezovalec gluteraldehid s koncentracijo 1 % (v/v), pri arabinogalaktanskih nanodelcih pa s koncentracijo 15 % (v/v). V primeru dekstranskih nanodelcev je optimalno koncentracijo mrežnega povezovalca predstavljal 1 % (v/v) epiklorohidrina. Za prosti in imobilizirani lizocim smo nato določili dva kinetična parametra, maksimalno hitrost in Michaelis-Mentenovo konstanto. Raziskali smo tudi termično stabilnost lizocima. Rezultati so pokazali, da je imobilizirani lizocim ohranil aktivnost tudi po 24-urni izpostavitvi pri temperaturi 50 °C, medtem ko je prosti encim pri enakih pogojih denaturiral. Proučili smo tudi stabilnost imobiliziranega encima, ki smo ga tri tedne hranili na 4 °C. Encim, ki je bil imobiliziran na aminosilanskih in arabinogalaktanskih nanodelcih, je po dveh tednih skladiščenja ohranil 86 % oziroma 78 % začetne aktivnosti, po treh tednih skladiščenja pri 4 °C pa je njegova aktivnost upadla. Lizocim, imobiliziran na dekstranske nanodelce, se je tako pri študiji termične stabilnosti kot tudi pri študiji stabilnosti pri 4 °C izkazal za najmanj stabilnega.
Ključne besede: lizocim, imobilizacija, magnetni nanodelci, mrežni povezovalec, aktivnost
Objavljeno v DKUM: 25.07.2024; Ogledov: 152; Prenosov: 53
Celotno besedilo (2,03 MB) |
3. Zamreženje lizocima v encimske skupke : diplomsko delo visokošolskega strokovnega študijskega programa I. stopnjeMaja Verdev, 2021, diplomsko delo Opis: V okviru diplomskega dela smo izvedli optimizacijo imobilizacije lizocima v obliki zamreženih encimskih skupkov (CLEAs). Postopek imobilizacije sestoji iz dveh korakov; obarjanja in zamreženja. V prvem delu eksperimentalnega dela smo proučevali vpliv različnih obarjalnih reagentov na aktivnost lizocima. Tako smo določili optimalen obarjalni reagent. V drugem delu smo uspešno oborjen encim v ustreznih obarjalnih reagentih imobilizirali v obliki CLEAs z mrežnim povezovalcem glutaraldehidom (GA).
Lizocim smo imobilizirali v CLEAs z dodatkom govejega serumskega albumina (BSA) in albumina iz jajčnih beljakov (EA) v dveh različnih pufrih. Uporabili smo natrijev fosfatni pufer (SP) in kalijev fosfatni pufer (PP). Za nadaljnje eksperimente smo uporabili PP, saj je bila ob njegovi uporabi dosežena višja aktivnost encima lizocim in višja učinkovitost imobilizacije.
V diplomskem delu smo proučili tudi vpliv različnih dodatkov GA in EA na aktivnost in učinkovitost imobilizacije lizocima. Cilj diplomskega dela je bil poiskati optimalne pogoje za sintezo CLEAs iz encima lizocim z najvišjo aktivnostjo imobiliziranega lizocima in učinkovitostjo imobilizacije. Stabilnost imobiliziranega encima v obliki CLEAs iz lizocima smo proučili tako, da smo encim večkrat uporabili za izvedbo encimsko katalizirane reakcije. Sintetizirane CLEAs iz lizocima smo okarakterizirali z uporabo vrstične elektronske mikroskopije, optičnega mikroskopa in Fourierove transformacijske infrardeče spektroskopije.
Ključne besede: Lizocim, CLEAs, encimska aktivnost, imobilizacija lizocima, stabilnost
Objavljeno v DKUM: 06.10.2021; Ogledov: 1165; Prenosov: 160
Celotno besedilo (3,07 MB) |
4. Stabilnost lizocima pri ekstremnih pogojih : diplomsko delo visokošolskega strokovnega študijskega programa I. stopnjeLucija Dolinšek, 2021, diplomsko delo Opis: V diplomskem delu smo preučevali vpliv SC CO2 na aktivnost prostega in imobiliziranega encima lizocim ob spreminjanju različnih parametrov, kot so tlak, temperatura in čas izpostavitve. Za primerjavo smo proučili tudi vpliv temperature in časa izpostavitve na stabilnost obeh oblik encima pri atmosferskem tlaku. Analizirali smo prosti in imobilizirani encim brez nosilca v obliki CLEAs. Namen diplomske naloge je bilo določiti optimalne pogoje za izpostavitev prostega encima in CLEAs v SC CO2 z morebitno hiperaktivacijo encima. Koncentracijo celokupnih proteinov smo določili z Bradfordovo metodo.
S pomočjo UV-Vis spektrofotometra smo prostemu in imobiliziranemu encimu določili prisotnost celokupnih proteinov in aktivnost lizocima. Delež vode v vzorcih smo proučevali s pomočjo tehtanja mikrocentifugirk z vzorcem, in sicer pred in po izpostavitvi v SC CO2.
Rezultati prikazujejo ugoden vpliv SC CO2 na aktivnost prostega in imobiliziranega encima, saj se je aktivnost obeh encimov po izpostavitvi v SC CO2 zvišala. Ugotovili smo, da je imobiliziran encim bolj stabilen kot prosti encim, kar se še posebej vidi pri ekstremnih pogojih (višja temperatura in tlak izpostavitve) in daljšem času izpostavitve v SC CO2. Z višanjem temperature in tlaka izpostavitve je prišlo do upada deleža vode v CLEAs.
Ključne besede: lizocim, superkritični ogljikov dioksid, zamreženi encimski skupki, aktivnost in stabilnost lizocima
Objavljeno v DKUM: 26.07.2021; Ogledov: 1413; Prenosov: 161
Celotno besedilo (2,22 MB) |
5. Strategije statističnega načrtovanja eksperimentov pri kristalizaciji proteinov, primer lizocimaJelenko Jandrić, 2020, magistrsko delo Opis: Lizocim je encim, ki hidrolizira vezi med N-acetil muraminsko kislino in N-acetil-D-glukozaminskimi preostanki znotraj peptidoglikana v bakterijski celični steni, kar pomeni, da ima baktericidni učinek. Lizocim je naravno prisotna molekula v nekaterih živilih živalskega izvora in velikokrat deluje kot naravni konzervans. Namen raziskave je bil ugotoviti dejavnike, ki vplivajo na proces kristalizacije lizocima, oblikovati lestvico za oceno rezultatov kristalizacije ter na osnovi dobljenih načinov kristalizacije lizocima in izvedene raziskave oblikovati strategijo kristalizacije lizocima. Z uporabo delnega faktorskega načrta poskusov smo preučevali vplive treh soli in njihovih koncentracij, koncentracije glicerola, različnih vrednosti pH, temperature, načinov mešanja vzorcev in različnih koncentracij lizocima na njegovo kristalizacijo. Nastali kristali so bili slikani z robotskim sistemom za slikanje kristalov, rezultati uspešnosti kristalizacije pa so bili ovrednoteni po lastni lestvici. Uporabili smo linearno regresijo za ugotavljanje statistično značilnih povezav in metodo podpornih vektorjev za napovedovanje kristalizacije. Pokazali smo, da višje koncentracije NaCl in PEG 4000, nižji pH in nižje temperature, višje koncentracije proteina v raztopini vodijo do kristalizacije lizocima. Model podpornih vektorjev se je izkazal pri napovedovanju kristalizacije – površina pod ROC krivuljo je bila 0,84. Z uporabo eksperimentalnih načrtov, statistične analize opravljenih poskusov, linearne regresije in uporabo umetne inteligence lahko načrtujemo bolj optimalne korake kristalizacije proteinov.
Ključne besede: lizocim, kristalizacija, statistična analiza, načrtovanje eksperimentov
Objavljeno v DKUM: 04.01.2021; Ogledov: 1294; Prenosov: 104
Celotno besedilo (3,00 MB) |
