نقش پل نمکی در سطح در دسترس باقیمانده های آمینواسیدی آنزیم α -آمیلازB. amyloliquefaciens (BAA) و اثر آن بر پایداری حرارتی با ایجاد فشردگی موضعی

زنوزی, رزیتا; خواجه, خسرو; منجمی, مجید; قایمی, ناصر

نقش پل نمکی در سطح در دسترس باقیمانده های آمینواسیدی آنزیم α -آمیلازB. amyloliquefaciens (BAA) و اثر آن بر پایداری حرارتی با ایجاد فشردگی موضعی

نویسندگان

رزیتا زنوزی ¹

خسرو خواجه ²

مجید منجمی ³

ناصر قایمی ⁴

¹ هیات علمی/ دانشگاه ازاد

² دانشیار بیوشیمی، گروه بیوشیمی، دانشکده علوم زیستی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

³ استاد شیمی، گروه شیمی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

⁴ استادیار بیوشیمی، گروه بیوتکنولوژی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه تهران، تهران، ایران

چکیده

در آنزیم α -آمیلاز (BAA)B. amyloliquefaciens ، رزیدیوهای 185 – 177 (ناحیه I یا لوپ) سازنده بخشی از محفظة‌ (Cage) مسئول اتصال به کلسیم هستند. لوپ موجود در BAA دارای دو رزیدیو بیشتر از همتای ترموفیل خود یعنی α -آمیلاز (BLA) B. licheniformis می‌باشد و رزیدیوی Arg176 موجود در این بخش با Glu126 از ناحیة‌ II (رزیدیوهای 131 – 118) ایجاد یک پل نمکی می‌کند که این ارتباط در آنزیم BLA به واسطه جایگزینی‌های R176Q، E126V حذف گردیده است و از سویی پایداری حرارتی آنزیم BAA به میزان زیادی به یون کلسیم وابسته است. در این تحقیق، اثر پل نمکی در پایداری حرارتی آنزیم بررسی گردید و برای مشخص شدن اهمیت ساختاری و عملکردی پل نمکی مذکور، ابتدا مدل مولکولی آنزیم ΔE126 به طریقه تئوری ساخته شد و در ادامه موقعیت و اثرات رزیدیوهای دو منطقه I و II از طریق برنامه‌های GETAREA و WHAT IF مورد بررسی قرار گرفت و سپس جهش فوق به وسیله جهش‌زایی هدفمند در ژن BAA ایجاد شد و پایداری حرارتی آنزیم جهش یافته و وحشی با یکدیگر مقایسه گردید. نتایج حاصل از مدل مولکولی نشان داد که حذف پل نمکی از طریق اثر بر رزیدیوهای آبدوست و آبگریز موجود در دو منطقه I و II باعث افزایش نفوذ پذیری آنزیم به آب می‌گردد ونا پایداری حرارتی آنزیم جهش یافته نیز نتایج فوق را تأیید کرد. بنابراین وجود پل نمکی از طریق کاهش نفوذپذیری آنزیم به آب، مانع خروج کلسیم و غیرفعال شدن حرارتی آنزیم می‌گردد.

کلیدواژه‌ها

αα -آمیلاز(BAA) B. amyloliquefaciens

جهش‌زایی هدفمند

پایداری حرارتی

پل نمکی

لوپ