Escherichia coli'deki Porin Proteinlerinin Metal Direncindeki Rollerinin Belirlenmesi

Abstract

Porin proteinleri, membran permeabilitesinde rolü olan, ortalarında bulunan deliklerden 600 kDa’dan küçük hidrofilik bileşiklerin alınımını sağlayan ve çapları 0,6-2,3 nm arasında değişen spesifik yada spesifik olmayan geçirgenlik özelliği gösteren su dolu kanallardır. Porin proteinleri altta bulunan peptidoglikan tabakaya kovalent olmayan bağlarla bağlanmışlardır. Bugüne kadar E. coli’de toplamda 30’un üzerinde porin proteini tanımlanmıştır. Bu çalışmada E. coli’de bulunan bu porinlerden OmpA, OmpC, OmpF, OmpG, OmpT, OmpN, LamB ve PhoE porin proteinlerinin kadmiyum, bakır, mangan ve kobalt metallerine karşı korumada rolleri araştırılmıştır. Çalışmada yurt dışından alınan ompA, ompC, ompF, ompG, ompT, ompN, lamB, ve phoE mutantları P1 transdüksiyon yöntemi ile E. coli W3110 bakterisine aktarıldı. Elde edilen mutantların üzerine etki eden metallerin MİK değerleri belirlendi. Belirlenen yabanıl tip E. coli W3110 MİK değerine göre metallerin varlığında büyüme grafikleri çizildi. Yabanıl tipin MİK değeri dikkate alınarak 3 farklı konsantrasyon belirlendi ve bu miktarlarda metal içeren petrilere petride dilüsyon yöntemi ile ekim yapıldı. Son olarak, metal direncinde rolü olduğu belirlenen mutantlar üzerine tamamlama testi yapılarak doğrulaması yapıldı. Sonuç olarak, sekiz farklı porinin dört farklı metal stresine karşı korunmada rolünün olup olmadığı belirlenecektir. Bu bilgiler ışığında, metallere direnç mekanizmasına yönelik çalışmalara altyapı sağlanacaktır. Ayrıca, halk sağlığını tehtid eden ağır metallerin giderilmesi konusunda yeni fikirlerin ortaya çıkmasına yardımcı olacaktır.

Porin proteins, which play a role in membrane permeability, allowing the uptake of hydrophilic compounds from one hole in the middle 600 kDa and a diameter water-filled channels are showing a specific or nonspecific permeability ranging from 0.6 to 2.3 nm. Pori proteins are non-covalently bound to the peptidoglycan layer connected with the underlying bonds. Up to now, Porin protein was identified over 30 in E. coli. In this study, OmpA, OmpC, OmpF, OmpG, OmpT, OmpN, LamB, and PhoE porin proteins were been investigated roles of cadmium, copper, manganese and cobalt metal resistance. E. coli W3110 ompA::Km, ompC::Km, ompF::Km, ompG::Km, ompT::Km, ompN::Km, lamB::Km and phoE::Km mutants were been transferred by P1 transduction from E. coli ompA, ompC, ompF, ompG, ompT, ompN, lamB and phoE mutant, received from Japan and these mutants were been used in this study. The lowest amount of metals affected on the mutant (MIK volue) were been determined. According to MIK value of wild-type, growth chart were been drawn. By the wild-type value, the amount of metal were been determined at three different concentrations. And, Cultivation was been the petri dishes containing metal by dilution method in petri. Finally, completion test was been performed on the mutants identified has a role in metal resistance. Consequently, it was determined whether the role is of eight different porin on four different metal. In light of this information, it was provided a foundation for studies on metal resistance mechanisms. It was also help the emergence of new ideas in the elimination of heavy metals that public health threat.