بررسی بیوترمودینامیکی آنزیم سیکلومالتودکستریناز بومی و برخی جهش‌یافته‌های آن

نویسندگان

1 دانشجو / گروه زیست‌شناسی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات- تهران- ایران

2 هیات علمی / دانشگاه تحصیلات تکمیلی در علوم پایه زنجان

3 هیات علمی / گروه زیست‌شناسی - دانشکده علوم- دانشگاه گیلان- رشت- ایران

4 هیات علمی / گروه زیست‌شناسی- دانشگاه آزاد اسلامی- واحد علوم و تحقیقات، تهران، ایران

5 هیات علمی / گروه زیست‌شناسی- دانشکده علوم- دانشگاه زنجان-زنجان- ایران

doi
10.22034/cmr.2023.2167
چکیده

آنزیم سیکلومالتودکستریناز (CDase) متعلق به رده آنزیم‌های درگیر در تجزیه هیدرات‌های کربن است و از مهمترین آنزیم‌های خانواده آمیلاز‌ها با کاربردهای بسیار مهم صنعتی محسوب می‌شود. اخیرا یک گونه بومی از این آنزیم شناسایی و گزارش شده است (کد شناسایی: AMB26774). در مطالعه قبلی بر روی این آنزیم و سه جهش‌یافته از آن شامل A123V، C127Q و جهش‌یافته دوگانه مربوطه یعنی A123V/C127Q مشخص شد که اعمال جهش نقطه‌ای در سطح بینابینی زیرواحدها اثرات ساختاری و عملکردی دارد. در این مطالعه مجموعه کاملی از بررسی‌های آزمایشگاهی و روش‌های مدل‌سازی برای مشخص کردن رفتار ترمودینامیکی سویه‌های آنزیم در آزمایش‌های واسرشتگی شیمیایی با استفاده از گوانیدینیوم‌کلراید (GdmCl) به عنوان ماده شیمیایی واسرشته کننده ساختار انجام شد. مشخص شد که پروتئین وحشی با بیشترین مقدار ∆G^(H_2 O) در مقایسه با جهش‌یافته‌ها پایدارترین سویه است. به نظر می‌رسد که جایگزینی باقیمانده‌ها در سطح بینابینی رشته‌ها باعث انعطاف‌پذیری بیشتر زنجیره‌ها نسبت به یکدیگر و سهولت نفوذ و میانکنش گوانیدینیوم‌کلراید با آنزیم‌های جهش‌یافته در مقایسه با نوع وحشی شده است. ما چنین نتیجه‌گیری کردیم که این مناطق نقاط حساسی هستند که می‌توان با دست‌کاری بیشتر آن‌ها باعث سوق دادن آنزیم به سمت پایداری دمایی و شیمیایی شد.