مطالعات مولکولی، بیوانفورماتیکی و تعیین ویژگی های عملکردی آنزیم کتکول 2و3 دی‌اکسیژناز از سویه Aneurinibacillus migulanus Znu12

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

4 هیات علمی دانشگاه زنجان

doi
چکیده

کتکول2و3 دی‌اکسیژنازها از آنزیم‌های کلیدی در متابولیسم ترکیبات آروماتیک موجود در باکتری‌های خاک می‌باشند که در زیست‌پالایی نقش بسزایی دارند. هدف از پژوهش حاضر، معرفی آنزیم کتکول 2و3 دی‌اکسیژناز جدید و همچنین بررسی بیوانفورماتیکی و بیوشیمیایی آن در حضور سوبستراهای گوناگون و بررسی فعالیت در گستره‌ی گوناگون pH در جهت استفاده وسیع از این دسته آنزیم‌ها در صنعت زیست‌پالایی می‌باشد.برای این منظور، توالی رمزکننده آنزیم کتکول 2و3 دی‌اکسیژناز با روش PCRاز سویه Aneurinibacillus migulanus Znu12استخراج، با شماره دسترسی MN197546.1 در NCBI ثبت و درون وکتور pET28a همسانه سازی گردید. بررسی صحت همسانه سازی و عدم تغییر قالب خوانش با استفاده از تعیین توالی تایید شد. پس از تراریخت نمودن سلول‌های E. coli BL21(DE3) بیان پروتئین با روش SDS-PAGE ارزیابی شد. سپس خالص‌سازی، سنجش و بهینه‌سازی فعالیت آنزیم مورد ارزیابی قرار گرفت.نتایج واکنش PCR بر روی ژل آگاروز بیانگر قطعه‌ی ژنومی 915 جفت‌بازی معادل 304 باقی‌مانده آمینو‌اسیدی می-باشد. الکتروفورز با SDS-PAGE نیز تاییدکننده آنزیم تخلیص‌شده‌ی 34 کیلودالتونی از ستون کرماتوگرافی تمایلی نیکل آگاروز بود. بررسی عملکرد بیوشیمیایی آنزیم نیز نشان داد آنزیم در 2/7=pH دارای100 درصد فعالیت ولی در 4/7=pH فقط 70 درصد فعالیت داشت. بررسی ترجیح سوبسترایی نشان داد که کتکول سوبسترای مطلوب‌تری نسبت به پیروگالول و فنول برای آنزیم بود. بررسی نتایج بیوانفورماتیکی تأییدکننده این ترجیح به علت نوع و موقعیت باقی مانده‌های آمینواسیدی جایگاه فعال آنزیم می باشد.