NOVEL KATALAZ/KATEKOL OKSİDAZ ENZİMİNİN STRESE KARŞI

Scytalidium thermophilum Çift Aktiviteli Katalaz/Katekol Oksidaz Enziminin Strese
Karşı Savunmadaki Rolünün İncelenmesi
Yüzügüllü Y1,3, ÖGEL Z. B.2,3
1
Biyoteknolji Bölümü
2
Gıda Mühendisliği Bölümü
3
Orta Doğu Teknik Üniversitesi, ANKARA
Oksidatif stres, vücudun antioksidan savunması ile hücrelerin lipid tabakasının
peroksidasyonuna neden olan serbest radikal üretimi arasındaki dengesizlik olarak
tanımlanabilir. Serbest radikaller (reactive oxygen species; ROS) bir veya daha fazla
eşleşmemiş elektrona sahip, kısa ömürlü, kararsız, molekül ağırlığı düşük ve çok etkin
moleküller olarak tanımlanır. Laboratuvarımızda 10 yıldan fazla bir süredir hem kendi
izolatlarımız hem de çeşitli kaynaklardan edinilen termofilik ve termotolerant mantarların
enzimleri üzerine araştırmalar gerçekleştirilmektedir. Bunlardan, özellikle S. thermophilum,
lignoselülozik maddelerin parçalamasında rol oynayan termostabil enzimlerin üretimi
yönünden endüstriyel önem taşımaktadır. Yakın bir geçmişte yayınlanan ilk bulgulara göre S.
thermophilum büyüme ile paralel olarak ortaya çıkan ve fenolik maddeler varlığında üretimi
tetiklenen bir hücre-dışı fenol oksidaz (STEP) üretmektedir (Ögel, 2006). Daha sonra yapılan
saflaştırma ve dizi analizleri sonucunda, S. thermophilum’un hücre-dışı fenol oksidaz
enziminin aslında çift aktiviteli bir katalaz (katalaz/katekol oksidaz) olduğu belirlenmiştir
(Sutay, 2007). Literatür araştırmaları sonucunda bu tür bir çift aktivitenin insan dahil diğer
canlılarda da olabildiği gösterilmiştir. Bu çalışmanın amacı, S. thermophilum çift aktiviteli
katalaz/katekol oksidaz (CCO) enziminin, fonksiyonel fenolik maddeler (gallik asit, katekol,
p-hidrokinon, v.b.) varlığında üretiminin ve biyokatalitik özelliklerinin daha ayrıntılı olarak
irdelenmesi ile biyolojik rolünün aydınlatılmasıdır. Buna göre, S. thermophilum hücreleri,
farklı derişimlerdeki
(0,1-2mM) fenolik bileşiklere maruz bırakılmıştır. Bu maddelerin
düşük miktarlarda uygulanması neticesinde çift aktiviteli CCO üretimini olumlu yönde
etkilediği gözlenmiştir. Yapılan kinetik çalışmalarda, fenolik bir madde olan katekolün hem
ortam sıvısındaki hem de saflaştırılmış CCO-katalazı üzerindeki etkisi araştırılmış olup enzim
üzerinde önemli derecede inhibe edici bir etkisi olmadığı anlaşılmıştır. Ortam sıvısı ve
saflaştırılmış S. thermophilum çift aktiviteli CCO varlığında fonksiyonel öneme sahip fenolik
maddelerin okside olup olmadığına bakılmakta olup, bu maddelerden p-hidrokinonun,
fenillaktik asitin ve katekolün okside olabildiği belirlenmiştir.
Kaynakça :
1) Ögel, Z. B., Yüzügüllü, Y., Mete, S., Bakir, U., Kaptan , Y., Sutay, D., Demir, A. S.
(2006). Production, Properties and Application to Biocatalysis of a Novel Extracellular
Alkaline Phenol Oxidase from Thermophilic Fungus Scytalidium thermophilum. Appl
Microbiol Biotechnol., 71, 853-862.
2) Sutay, D. (2007). Purification, characterization, crystallization and preliminary xray structure determination of Scytalidium thermophilum bifunctional catalase and
identification of its catechol oxidase activity. PhD Tezi, ODTÜ, Ankara.