The influence of pH on the activity of chitin deacetylase

Wioleta Anna Frączek

Abstract

The aim of the presented work was to investigate the influence of pH on chitin deacetylase activity, separated from Absidia orchidis fungi. The determination of the effect of pH on kinetic parameters in the equation of Michaelisa-Menten was also estimated. Experiments were carried out in the range of pH from 3.5 to pH 5.5. Results and their analysis allowed to determine the amino acids involved in the formation of an active center of chitin deacetylase. The investigations have shown, that chitin deacetylase separated from Absidia orchidis fungi had the highest activity against chitosan at pH 5.0 (T=45˚C). The kinetics of enzymatic reactions was described by Michaelis-Menten. The parameters of this model (Km, k3) were determined by non-linear approximation method. The investigations have shown that the parameter KM has reached its maximum value at pH = 4.5., while k3 parameter reached its maximum value at pH = 5.0. Key amino acids involved in the active site formation were determined based on the realtionship of log (k3/Km) vs pH. The pKa1 and pKa2 were found from this figure.. Value of pKa1 has identified an amino acid responsible for the connection of the substrate into the enzyme active site, while the value of pKa2 allows to specify an amino acid responsible for the release of the product. Amino acid responsible for binding to the substrate is probably cysteine (Cys), while the amino acid responsible for the release of the product is difficult to determine.
Diploma typeMaster of Science
Author Wioleta Anna Frączek WIChiP
Wioleta Anna Frączek,,
- Faculty of Chemical and Process Engineering
Title in PolishBadanie wpływu pH na aktywność deacetylazy chitynowej
Supervisor Małgorzata Maria Jaworska ZBIB
Małgorzata Maria Jaworska,,
- Department of Biotechnology and Bioprocess Engineering
Certifying unitFaculty of Chemical and Process Engineering (FCPE)
Affiliation unitDepartment of Biotechnology and Bioprocess Engineering (DBBE)
Study subject / specializationInżynieria Chemiczna i Procesowa
Languagepl polski
StatusFinished
Defense Date25-09-2013
Issue date (year)2013
Pages50
Internal identifierDICHP-2232
Reviewers Małgorzata Maria Jaworska ZBIB
Małgorzata Maria Jaworska,,
- Department of Biotechnology and Bioprocess Engineering
, Piotr Grzybowski KIPZ
Piotr Grzybowski,,
- Chair of Integrated Process Engineering
Keywords in Polish-
Keywords in English-
Abstract in PolishCelem pracy było, zbadanie wpływu pH na aktywność deacetylazy chitynowej, pochodzącej ze szczepu Absidia orchidis oraz określenie wpływu pH na wartości parametrów kinetycznych w równaniu Michaelisa-Menten. Zakres pracy obejmował przeprowadzenie badań dla pH od 3.5 do 5.5. Uzyskane wyniki badań oraz ich analiza pozwoliły na określenie aminokwasów wchodzących w skład centrum aktywnego. Badania wykazały, że deacetylaza chitynowa wydzielona z komórek Absidia orchidis miała najwyższą aktywność wobec chitozanu przy pH=5.0 w temperaturze 45˚C. Kinetykę reakcji enzymatycznych opisuje model Michaelisa-Menten. Parametry opisujące ten model (Km, k3) zostały wyznaczone przez porównanie reakcje enzymatycznych prowadzonych przy różnych pH środowiska reakcyjnego. W części literaturowej przedstawiono teoretyczny przykład zależności tych parametrów od pH. Zależność Km od pH przedstawia wiązanie się enzymu z substratem, a zależność k3 od pH uwzględnia przemianę substratu w produkt. Zależność k3/ Km od pH świadczy o efektywności enzymu, natomiast log(k3/ Km) od pH umożliwia określenie aminokwasów wchodzących w skład centrum aktywnego enzymu. Badania wykazały, że parametr KM osiągnął maksymalną wartość przy pH=4.5. Prowadzenie reakcji w środowisku innym niż pH=4.5 skutkowało zmniejszeniem wartości tego parametru. Parametr k3 osiągnął wartość maksymalną przy pH=5.0. Podczas prowadzenia eksperymentu w środowisku innym niż pH=5.0, wartości parametru k3 były mniejsze. Kluczowe aminokwasy wchodzące w skład centrum aktywnego zostały wyznaczone na podstawie zależność log(k3/Km) od pH. Sporządzono wykres, z którego odczytano punkty pKa1 i pKa2. Wartość pKa1 pozwoliła określić aminokwas odpowiadający za przyłączenie substratu do centrum aktywnego enzymu, natomiast wartość pKa2 pozwala na określenie aminokwasu odpowiadającego za uwolnienie produktu. Aminokwasem odpowiedzialnym za wiązanie z substratu jest prawdopodobnie cysteina (Cys), natomiast aminokwas odpowiadający za uwolnienie produktu jest trudno określić.
File
Badanie wpływu pH na aktywność deacetylazy chitynowej.pdf (file archived - login or check accessibility on faculty) Badanie wpływu pH na aktywność deacetylazy chitynowej.pdf 1.56 MB
Local fieldsIdentyfikator pracy APD: 2873


Back