زیست فناوری

چکیده امروزه از پپتیدها و پروتئین­های دارای خواص ضدسرطانی، ضد آلرژی و ضدالتهابی برای درمان استفاده می­کنند. برازئین پروتئینی شیرین با 54 باقی­مانده آمینواسیدی است که طبق گزارش‌ها دارای ویژگی­ ضد سرطانی مبتنی بر توالی و ساختار دارد. در این پژوهش نقش آسپارتات موقعیت 40 در ساختار و عملکرد پروتئین برازئین وحشی و جهش‌یافته‌ها و نیز ویژگی ضدسرطانی پپتیدهای حاصل شده بر روی گیرنده TLR5 بررسی شد. ازاین‌رو، چندین مدل از فرم­های جهش­یافته با استفاده از نرم‌افزار Modeller.v.9.20 طراحی و ساخته شد. سپس صحت مدل­ها و ویژگی­های فیزیکی-شیمیایی نوع وحشی و جهش­یافته­های D40N ، D40R و D40Deletion با استفاده از سرور­ها و نرم‌افزارهای بیوانفورماتیکی مختلفی از جمله ProtParam ، ProtScale،SAVES ،PIC ، ModEval، و PredyFlexy مورد ارزیابی قرار گرفت. توالی پروتئین‌ها جهت پیش­بینی خاصیت ضدسرطانی با استفاده از سرورهای ACPred و iACP مورد بررسی و مقایسه قرار گرفت. کیفیت و تحلیل اتصالات پروتئین وحشی‌ و جهش‌یافته­ها به‌عنوان لیگاند با گیرنده TLR5 ایجادکننده مسیر سیگنالینگ ضدسرطانی، به کمک داکینگ مولکولی و با استفاده از نرم­افزار HADDOCK بررسی شد. نتایج بررسی فراسنجه­های بیوانفورماتیکی نشان­دهنده احتمال بهبود پایداری ساختار و عملکرد پروتئین برازئین و احتمال افزایش سطح در دسترس جهت اتصال با گیرنده می­باشند. همچنین بنا بر نتایج حاصل از بررسی داکینگ مولکولی، احتمال اتصال پروتئین برازئین جهش­یافته D40R به گیرنده TLR5 نسبت به دیگر پروتئین­ها بیشتر است و این نشان­دهنده احتمال افزایش خاصیت ضدسرطانی این جهش­یافته می­باشد؛ بنابراین پژوهش، قابلیت ارتقای کارکرد زیستی و دارویی برازئین با ایجاد جهش­های گوناگون در موقعیت آسپارتات 40 وجود دارد.

چکیده پژوهش حاضر با هدف خالص­سازی و شناسایی بیوشیمیایی آنزیم تجزیه­کننده فنول از باکتری­های موجود در خاک­های حاوی آلاینده­های نفتی انجام پذیرفت. پروتئین کاتکول 1و 2 دی اکسیژناز از باکتریAneurinibacillus migulanus Isolate ZNU05 استخراج و با استفاده از ستون کروماتوگرافی تبادل یونی Q-Sepharoseتخلیص شد. فعالیت آنزیم در pHهای مختلف بین 4 تا 9، محدوده دمایی20 تا 70 درجه سلسیوس، و در حضور نمک کلرید یون­های فلزی مختلفی مانند ²⁺ Ca، K⁺، Mn²⁺،Co²⁺ ،Zn ²⁺،Mg²⁺ ،­Cu²⁺، ⁺ Na و حلال­های گوناگون شامل اتانول، اتیل­استات، پترولیوم­اتر، استونیتریل، ان-آمیل­الکل، ان-هگزان و تولوئن ارزیابی شد. همچنین فعالیت این آنزیم با استفاده از سوبستراهای گوناگون مانند فنول، کتکول، بنزوئیک اسید، پیروگالول و آلفا ـ نفتول بررسی گردید. آنالیز پروتئین به روش SDS-PAGE بیانگر وجود تک باند پروتئینی با وزن مولکولی حدود 40 کیلودالتون بود. نتایج تعیین ویژگی آنزیم کتکول 1و2 دی اکسیژناز نشان داد که pH و دمای مطلوب به ترتیب 5/8 و 30 درجه سلسیوس بود. فعالیت کاتالیتیکی آنزیم در حضور یون­های کلرید کبالت و روی (5 میلی­مولار) و همچنین حلال آلی آمیل الکل، افزایش یافت، ولی دیگر یون­های فلزی و حلال­های آلی بکار رفته باعث کاهش و یا مهار فعالیت آنزیم شدند. از میان سوبستراهای مختلف بر روی فعالیت آنزیم، کتکول سوبسترای بسیار مطلوب­تری برای آنزیم بود، به طوری کهV_max و K_m آنزیم برای این سوبسترا به ترتیب 959/8 واحد بر میلی­گرم و 992/4 میکرومول بر میلی­لیتر می­باشد.