Activity Improvement and Thermal Stability Enhancement of D-Aminoacylase Using Protein-Polymer Conjugates

In this study, the synthesis of new polymer-protein conjugates using a grafting-from strategy was performed by employing photo-induced electron transfer reversible addition-fragmentation chain transfer (PET-RAFT) polymerization. D-aminoacylase is an industrially significant enzyme for the preparation of chiral amino acids and it is coupled with reversible addition-fragmentation (RAFT) chain transfer agent (CTA) using activated ester chemistry. The effects of polymeric side chain compositions on the activity of D-aminoacylase were studied with two different polymeric side chain lengths. For this reason, two monomers, a hydrophilic N-(2-aminoethyl acrylamide) and a hydrophobic and N- (iso-butoxymethyl) acrylamide were used, respectively. It was found that modification by grafting from strategy increased the thermal stability of D-aminoacylase enzyme. Additionally, the hydrophobic monomer conjugate has been reported to increase the activity of the enzyme more than the hydrophilic monomer. Bu çalışmada, aşılama stratejisi kullanılarak yeni polimer-protein konjugatlarının sentezi foto-indüklenmiş elektron transferi tersinir ekleme-parçalanma zincir transferi (PET-RAFT) polimerizasyonu ile gerçekleştirilmiştir. D-aminoaçilaz, kiral amino asitlerin hazırlanmasında kullanılan endüstriyel olarak önemli bir enzimdir ve aktive edilmiş ester kimyası kullanılarak tersinir ekleme-parçalama (RAFT) zincir transfer maddesi (CTA) ile birleştirilir. Polimerik yan zincir bileşimlerinin D-aminoaçilaz aktivitesi üzerindeki etkileri, iki farklı polimerik yan zincir uzunluğu ile incelenmiştir. Bu nedenle sırasıyla hidrofilik N-(2-aminoetil akrilamid) ve hidrofobik ve N-(izo-bütoksimetil) akrilamid olmak üzere iki farklı monomer kullanılmıştır. D-aminoaçilaz enziminin aşılama stratejisi ile modifikasyonun, enziminin termal stabilitesini arttırdığı bulundu. Ek olarak, hidrofobik monomer konjugatının, enzimin aktivitesini hidrofilik monomerden daha fazla arttırdığı rapor edilmiştir.