Akademik Veri Yönetim Sistemi
KERİMAK ÖNER M. N. (Yürütücü), BİNAY B., YILDIRIM D., ÇALOĞLU B.
Yükseköğretim Kurumları Destekli Proje, BAP Araştırma Projesi, 2025 - Devam Ediyor
Yaygın olarak kullanılan bir plastik olan polietilen tereftalat (PET)
kalıcılığı nedeniyle önemli bir çevre kirleticisidir. Günümüzde var olan
kimyasal yöntemler ile karşılaştırıldığında PET gideriminde enzimatik
depolimerizasyon giderek daha güvenilir ve çevre dostu bir yöntem olarak
kabul edilmektedir. Bu teknolojinin geliştirilmesi, biyolojik bozunmayı
artırmak için yüksek kaliteli enzimlerin ve ilişkili biyoreaksiyon
sistemlerinin mevcudiyetine bağlıdır. Ideonella sakaiensis'ten elde
edilen PET'i parçalayan PETaz enzimi umut verici çözümler sunsa da
yüksek sıcaklıklardaki sınırlı aktivitesi pratik uygulamalarını
engellemektedir. Ayrıca, endüstriyel enzim preparatlarının üretim
maliyeti öncelikle hedef enzimlerin ifade düzeyleri ve fermentasyon
sonrası işleme maliyetleri tarafından belirlenmektedir. Bu sebeple, bu
çalışmada bir önceki çalışmamızda katalitik üstünlüğünü Ideonella
sakaiensis'ten elde edilen PETaz’a karşı kanıtlamış ve ifade düzeyi
belirlenmiş olan Kibdelosporangium aridum rekombinant termostabil
KaPETaz’ının yüksek hacimde üretilmesi amaçlanmıştır. Çalışma,
rekombinant proteinlerin üretiminde sıklıkla kullanılan bir konakçı
hücre olan Escherchia coli BL21 (DE3) hücresinde KaPETaz hidrolitik
enzimi için yüksek verimli bir salgılama ekspresyon sistemi
geliştirilerek maliyet etkin enzimatik PET geri dönüşümüne olan ihtiyaç
göz önünde bulundurularak planlanmıştır. Sunulan çalışmanın bir diğer
önemli amacı ise KaPETaz’ın var olan yüksek katalitik aktivitesinin
endüstriyel kullanımlara uyarlanması amacıyla enzim mühendisliği
uygulamalarından biri olan kovalent immobilizasyon yöntemiyle
geliştirilmesidir. İmmobilize enzim formlarının geliştirilmesi, PET
degradasyonunda enzimatik kataliz teknolojilerinin ekonomik ve
endüstriyel uygulanabilirliğini artırmak, sürecin maliyetini düşürmek ve
küresel çevresel etkisini hafifletmek açısından muazzam bir potansiyele
sahiptir. Sunulan proje önerisinde, enzim immobilizasyonu için uygun
bir destek materyali olarak kabul edilen, hem ucuz hem de yaygın bir
prosesin yan ürünü olduğu için kolay ulaşılabilen bir materyal olması
açısından silika tercih edilmiştir. Çalışmada, silika desteğinin üç
farklı fonksiyonelleştirme yöntemi ile türevlendirilmesinin ardından
yeni PETaz enziminin immobilizasyonu gerçekleştirilecektir. Son olarak
bu çalışmada, literatüre yeni bir PET hidrolitik enziminin immobilize
form/formlarının kazandırılmasının yanında proje çalışmasının
gelecekteki çalışmalara katkı sağlaması da hedeflenirken yerli ve yeni
PETaz enziminin yüksek hacimde üretiminin getireceği teknolojik
yenilikle birlikte patent çalışmasının yapılıp endüstriyel
uygulanabilirliğinin sağlanması amaçlanmaktadır.