زیست فناوری

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.

چکیده آنزیم اندوگلوکاناز Cel9A از باکتری آلیسیکلوباسیلوس اسیدوکالداریوس (AaCel9A) یک آنزیم گرمادوست بوده و پیوندهای بتا 1 به 4 را در مولکول سلولز به طور اتفاقی هیدرولیز کرده و الیگوساکاریدهایی با سرهای احیا کننده تولید می‌کند. در این تحقیق ابتدا وکتور pDEST17 حاوی ژن آنزیم AaCel9A جهت بیان پروتئین نوترکیب به میزبان مناسب (اشریشیا کلی سویه BL21) منتقل شده و بعد از بیان، با استفاده از ستون نیکل آگارز خالص گردید. سپس با توجه به تاثیر گذاری pH، دما و کلسیم بر روی فعالیت و پایداری آنزیم، با استفاده از این سه متغییر فعالیت آنزیم با استفاده از روش رویه پاسخ بهینه گردید. نتیجه الکتروفورز ژل SDS-PAGE نشان داد که آنزیم نوترکیب در حدود 59 کیلو دالتون وزن مولکولی داشته و به خوبی بیان و خالص شده است. نتایج روش رویه پاسخ نشان داد که تاثیر pH بر روی فعالیت آنزیم بیشتر از دما، و دما بیشتر از کلسیم بوده و بهینه شرایط فعالیت آنزیم AaCel9A در محیط با 35/6 pH، دمای°C5/64 و غلظت کلسیم برابر با 92/4 مولار است. در نهایت با توجه به همبستگی بالای نتایج آزمایشگاهی و نتایج پیش بینی شده می توان گفت مدل پیشنهادی در این تحقیق برای پیش بینی شرایط بهینه فعالیت آنزیم از صحت بالایی برخوردار است.