استخراج، همسانه سازی، بیان و تعیین ویژگی‌های آنزیم 4- هیدروکسی فنیل پیرووات دی اکسیژناز جدید از Paenarthrobacter nitroguajacolicus با قابلیت تولید آرن اکسید

نویسندگان

1 فارغ التحصیل کارشناسی ارشد بیوشیمی، گروه زیست شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران.

2 فارغ التحصیل کارشناسی ارشد بیوشیمی، گروه زیست شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران.

3 گروه زیست شناسی- دانشکده علوم- دانشگاه گیلان

doi
10.22034/cmr.2024.8364.3292
چکیده

آنزیم 4-هیدروکسی فنیل پیرووات دی‌اکسیژناز باکتریایی آنزیمی هوموتترامر وابسته به آهن غیرهم می‌باشد. در این پژوهش توالی رمزکننده آنزیم 4-هیدروکسی فنیل پیرووات دی‌اکسیژناز از Paenarthrobacter nitroguajacolicus strain Znu06 استخراج و در وکتور pET28a همسانه سازی شد بیان آنزیم در باکتری E. coli BL21(DE3) در حضور القاء کننده IPTG انجام شد و پس از تخلیص توسط ستون نیکل- آگاروز، ارزیابی بیان با روش SDS-PAGE و تعیین غلظت با روش برادفورد صورت گرفت. سنجش فعالیت در محدوده دمایی و غلظت‌های مختلف سوبسترا، سنجش فعالیت آنزیم با HPLC و بررسی محصول واکنش آنزیمی مورد ارزیابی قرار گرفت و در پایان ساختار و میان‌کنش‌های آن توسط نرم‌افزارها و سرورهای بیوانفورماتیکی مطالعه گردید. نتایج واکنش PCR بر روی ژل آگاروز بیانگر قطعه‌ی ژنومی 1020 جفت‌بازی (معادل 339 رزیدوی آمینو‌اسیدی) می‌باشد. نتایج تعیین توالی در NCBI با کد MN197545.1 ثبت شد. نتایج الکتروفورز آنزیمی نشان‌دهنده‌ی بیان آنزیم با وزن مولکولی 34 کیلودالتونی بود. بررسی عملکرد بیوشیمیایی آنزیم با اسپکتوفتومتری و فلوئورومتری بیانگر فعالیت آنزیم بود. نتایج تطبیق توالی با سرور ESPript3 نیز تاییدکننده رزیدو‌های به‌شدت حفاظت‌شده His 152، His 216، Glu 267، Tyr 257، His 199 و His 248 در جایگاه‌های فعال آنزیم می‌باشد. به نظر می‌رسد که آنزیم بدلیل فقدان تشکیل پیوند هیدروژنی در پاکت جایگاه فعال، واکنش را تا تولید آرن اکسید پیش می‌برد و هموجنتسیک اسید تولید نمی‌شود که می‌توان به عنوان آنزیمی جهت تولید آرن اکسید (متابولیت ضروری تولید ترکیبات متنوع دیگر) معرفی کرد.