Biyo-nanoteknoloji İçin Çift İşlevli Bir Peptidin Genetik Mühendisliği Yöntemleri İle Oluşturulması Ve Üretilmesi

Abstract

İşlevsel inorganik malzemelerin kontrollü olarak oluşmalarını ve düzenlenmelerini sağlamak için, inorganik yapılara bağlanabilen peptidlerin biyo-bağlayıcı ve moleküler yapı taşları olarak kullanılma potansiyelleri vardır. Genetik mühendisliği kullanılarak değiştirilmiş ve geliştirilmiş bu yapıların tasarlanması biyoteknoloji ve biyo-nanoteknoloji uygulamaları için oldukça önemlidir. Tümleşik biyolojiye dayalı moleküler kütüphaneler aracılığıyla seçilen inorganik yüzeylere bağlanabilen peptidler genellikle 7-14 amino asit uzunluğundaki kısa peptidlerdir. Bağlanma ilgisini artırmak için peptid dizilerinin ardışık tekrarları genetik mühendisliği yöntemleri ile oluşturulabilir. Kısa peptidlerin tekrarlı yapıları daha iyi bir ilgi göstererek kontrol edilebilir oluşum işlemini sağlayabilirler. Bu çalışmada, çift işlevli peptidin oluşturulması için hem quartza bağlanan peptidin hem de altına bağlanan peptidin üçlü ardışık tekrarı kullanılmıştır. İki peptid dizisi birbirine 10 amino asitten oluşan esnek bir bağlayıcı bölge ile bağlanmıştır. Peptidin üretimi için, E. coli’ye dayalı bir ekspresyon sistemi olan TAGZyme pQE-2 vektör sistemi kullanılmıştır. Vektör oluşturulmuş ve çift işlevli peptid Luria Bertani besiyerinde eksprese edilmiştir. Üretilen proteinler İmmobilize Metal Afinite Kromatografi yöntemi ile saflaştırılmıştır ve SDS-PAGE ile analiz edilmiştir.

For the controlled formation and assembly of the functional inorganic materials, inorganic-binding peptides have an enormous potential to be used as bio-linkers and molecular building blocks. The design of these genetically engineered and modified systems are very important for biotechnology and bio-nanotechnology applications. Inorganic-binding peptides, selected via combinatorial biology-based molecular libraries, are generally short ones, between 7-14 amino acids. To increase binding affinity, tandem repeats of the sequence can be generated by genetic engineering. Repeated structures of short peptides may show a better affinity and provide a controlled assembly process. In this study, three tandem repeats of both quartz-binding peptide and gold-binding peptide were used to develop the bi-functional construct. Two peptide sequences were linked by a flexible peptide linker, composed of 10 amino acids. For the expression of the peptide, an E. coli-based expression system TAGZyme pQE-2 is used. The vector was constructed and the bi-functional peptide was expressed in LB medium. Expressed proteins were purified by using Immobilized Metal Affinity Chromatography and were analyzed by SDS-PAGE.