İnorganik Malzemelere Bağlanan Polipeptitlerin Taranmasında Yeni Bir Yaklaşım: Faj Gösterim Teknolojisinde Ultrasonikasyon Uygulaması

Abstract

Bu araştırmada faj gösterim yöntemi sırasında fajların yüzeyden temizlenmesi için uygulanan kimyasal elusyon yönteminin yarattığı kısıtları aşabilmek için yeni bir yaklaşım olarak ultrasonikasyon teknolojisi önerilmektedir. Öncelikle ultrasonikasyonun fajlar üzerindeki etkisi araştırılmıştır. Sonuçlar fajların ultrasonikasyona dayanıklı olduğunu, hatta deneylerin gerçekleştirildiği polipropilen tüp içinde bulunan fajların polipropilen yüzeyinden toplanabildiğini göstermektedir. Bu sonuçlar doğrultusunda, faj gösterim yöntemi kullanılarak daha önce tanımlanmış bir malzeme olan ‘mika’ üzerinde tarama çalışmaları yapılmıştır. İki set tarama deneyi gerçekleştirilmiştir. Tek kristal yapılı muskovit mikaya özgün olarak bağlanan aminoasit dizilerinin taranmasında Ph.D.-C7C faj havuzu kullanılmıştır. İlk set deneylerde mika yüzeyi önce üç kez kimyasal elusyonla sonra da bir kez ultrasonikasyon yöntemiyle temizlenmiştir. İkinci set deneylerde ise mika yüzeyi dört kez kimyasal elusyonla temizlenmiş ve her kimyasal elusyondan sonra yüzeye ultrasonikasyon uygulanmıştır. Her iki set deney sonucunda kimyasal elusyondan sonraki sonikasyon uygulamasıyla yüzeyden toplanan mikaya özgün polipeptitlerin sadece kimyasal elusyonla toplanan polipeptitlere oranla yüzeye daha iyi bağlandığı gözlenmiştir. Ayrıca ultrasonikasyon uygulaması kimyasal elusyona oranla daha kısa sürede sonuç vermesi açısından da umut vaadetmektedir. Bu çalışmanın literatürde bir ilk olması nedeniyle gelecekte bu konu kapsamında yapılacak araştırmalara yol gösterici olması beklenmektedir.

In this research, the effect of ultrasound is suggested as a new approach to overcome the limitations of chemical elution which is based on the removal of phage from inorganic surface with chemical means during phage display methodology. Experiments are performed to investigate the probability of using ultrasonication as a supplementary method to chemical elution. In the preliminary experiments, the influence of ultrasound power on phage viability and stability is tested. Results of the initial studies showed that phages could be eluted without loosing its stability from microfuge tube made of polypropylene via ultrasound effect. In the next stage of the studies, results are verified in a known phage display system ‘mica’. Two screening experiments are performed where single crystal muscovite mica is screened by Ph.D.-C7C phage library. In the first screen mica surface is exposed to ultrasound after three chemical elution application in order to remove bound phage from mica surface. In the second screen four chemical elution rounds are performed. Ultrasound is applied onto mica surface after each round. Results of both screens demonstrate that stronger binders are removed from mica surface by the use of ultrasonication after chemical elution compared to binders which are obtained by chemical elution only. Besides, ultrasonication could be very promising in selecting higher affinity phages in shorter period compared to chemical elution. In this study, use of ultrasonication on phage removal is shown for the first time as a novel approach and found to be very promising for the future applications.