Fermentative production of recombinant haloalkane dehalogenases

Bc. Jiří Polínek

Diplomová práce

Fermentative production of recombinant haloalkane dehydrogenases

Anotace:

Tato studie se zaměřuje na fermentativní produkci halogenalkandehalogenáz (HLDs), bakteriálních enzymů hydrolyticky štěpících vazbu uhlík-halogen v alifatických uhlovodících. Fermentativní produkce byla zavedena pro tyto tři enzymy: LinBwt, DhaA31 a DatAwt. Ve srovnání s kultivacemi ve třepané láhvi byly výtěžky proteinů z fermentací srovnatelné (LinBwt a DhaA31) nebo vyšší (DatAwt). Byly identifikovány dva důležité faktory ovlivňující produkci biomasy a výtěžek proteinu: (i) složení a (ii) růstová podpora kultivačního media. Studie ukázala vliv nutriční hodnoty kvasničního extraktu a obsahu glukózy v kultivačním mediu na efektivitu kultivace. Fermentativní produkce HLDs a její scale-up je nezbytným krokem pro použití HLDs v bioremediacích polutantů životního prostředí, v syntéze čistých chemických látek, konstrukci biosenzorů, dekontaminaci bojových látek a buněčných zobrazovacích technologiích.

Abstract:

This study focuses on a fermentative production of haloalkane dehalogenases (HLDs), bacterial enzymes with ability to hydrolytically cleave carbon-halogen bond in aliphatic hydrocarbons. Fermentative production of three HLDs, LinBwt, DhaA31 and DatAwt, was established. The protein yields were comparable (LinBwt and DhaA31) or higher (DatAwt) with the yields from the shake flask cultivations. Two important factors affecting formation of biomass and protein yield were identified and investigated: (i) composition and (ii) growth supporting ability of a cultivation medium. The investigations revealed that nutritional value of yeast extract and glucose content in the cultivation medium has significant impact on effectiveness of the cultivations. Scaled-up fermentative production of HLDs is essential step for their use in bioremediation of environmental pollutants, synthesis of fine chemicals, construction of biosensors, decontamination of warfare agents and cell imaging.

Keywords

fermentation, haloalkane dehalogenases, recombinant protein production, affinity chromatography, fermentace, halogenalkandehalogenázy, produkce rekombinantních proteinů, afinitní chromatografie

Jazyk práce: angličtina

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 14. 5. 2009

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 11. 6. 2009
• Vedoucí: prof. Mgr. Jiří Damborský, Dr.

Masarykova univerzita

Přírodovědecká fakulta

Magisterský studijní program / obor:
Biologie / Obecná biologie