Naslov
Modeliranje oksidacije L-metionina katalizirane dehidrogenazom L-aminokiselina
(Modeling of L-methionine oxidation catalyzed by L-amino acid dehydrogenase)

Autori
Šimunović, Ines

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, diplomski rad

Fakultet
Fakultet kemijskog inženjerstva i tehnologije

Mjesto
Zagreb

Datum
31.05

Godina
2006

Stranica
66

Mentor
Vasić-Rački, Đurđa

Ključne riječi
dehidrogenaza L-aminokiselina; NADH oksidaza
(L-amino acid dehydrogenase; NADH oxidase)

Sažetak
Dehidrogenaze aminokiselina su enzimi koji kataliziraju reakcije oksidacije aminokiselina uz neophodnu prisutnost koenzima. Mogu se koristiti za dobivanje enantiomerno čistih izomera aminokiselina. Posebno su zanimljivi procesi u kojima se dobivaju čiste D-aminokiseline, zbog njihove široke uporabe u farmaceutskoj industriji koja zahtjeva visoku čistoću supstrata. Ovi enzimi se zbog svoje specifičnosti mogu koristiti za razdvajanje racemata oksidacijom L-izomera aminokiselina i upotrijebiti za pročišćavanje kemijski dobivenih pripravaka D-aminokiselina koji obično sadrže L-aminokiseline. U ovom radu je proučavana oksidacija L-metionina katalizirana dehidrogenazom L-aminokiselina (L-AAD) iz Rhodococcus sp. Kao produkt u ovoj reakciji nastaje 2-okso-4-metiltiomaslačna kiselina (Slika 1.). Određivana je kinetika enzimske reakcije metodom početnih brzina. Iz dobivenih eksperimentalnih podataka su procijenjeni kinetički parametri. Dobiveni matematički model je povezan s bilancom tvari i razvijen je matematički model reaktora. Simulacijama je ustanovljeno da je položaj reakcijske ravnoteže izrazito nepovoljan, što je pokazala i validacija modela eksperimentom u šaržnom reaktoru gdje je dobivena vrlo niska konverzija (< 10 %). Slika 1. Oksidacija L-metionina dehidrogenazom L-aminokiselina uz regeneraciju koenzima s NADH oksidazom. U cilju pomicanja reakcijske ravnoteže prema željenim produktima korišten je drugi enzim, NADH oksidaza (NOX), čija je funkcija regeneracija koenzima. Regeneracija koenzima je provodena tijekom reakcije oksidacije L-metionina prema reakcijskoj shemi na Slici 1. NADH oksidaza je kinetički karakterizirana metodom početnih brzina. Ispitani su utjecaji svih komponenata reakcijskog sustava na aktivnost enzima. Razvijen je novi matematički model koji uključuje i regeneraciju koenzima u sustavu. Uz regeneracijski koenzima u šaržnom je reaktoru dobivena 100 %-tna konverzija L-metionina uz vrlo malu potrošnju koenzima.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Biotehnologija

POVEZANOST RADA