طراحی و ایجاد آنزیم مقاوم به حلال های آلی با پایدارسازی لوپ های اطراف جایگاه فعال

استفاده از آنزیم ها از دیرباز کاربردهای فراوانی در بیوتکنولوژی داشته است. ترکیبات آلاینده نامحلول در محیط آبی، در حضور حلال آلی حل شده و تحت اثر آنزیم های خاص تجزیه و یا به پلیمرهای محلول و بی خطر تبدیل می گردند. ولی مهمترین چالش پیش رو از دست دادن فعالیت و پایداری آنزیم ها در محیط حلال های آلی می باشد. برای دست یابی به آنزیم های مقاوم و کارا در چنین شرایطی روش های مختلفی وجود دارد که استفاده از روش جهش زایی مهمترین راهکار می باشد. در این تحقیق آنزیم پروتئاز نمک دوست ایرانی تحت اثر جهش های نقطه ایی قرار گرفت و برای ایجاد نوع جهش از توالی اسید آمینه ایی پروتئین های مقاوم به حلال آلی استفاده شد. بر این اساس دو جهش یافته D25P و K30P در لوپ های سطحی اطراف جایگاه فعال طراحی و تحت مطالعات فعالیت و پایداری در حضور حلال های آلی DMF، متانول و ایزوپروپانول قرار گرفتند. فعالیت پروتئازی با سوبسترای FAGLA، با کاهش جذب در 340 نانومتر اندازه گیری شد. نتایج نشان داد جهش یافته D25P نیمه عمر آنزیم را به میزان 5 دقیقه در حضور حلال های آلیDMF و متانول افزایش داده است. علاوه بر این جهش یافته D25P سرعت غیرفعال شدن دمایی آنزیم را به میزان (×10-3 min-1) 30 در حضور DMF و ایزو پروپانول کاهش داده و جهش یافته K30P نیز این پارامتر را به میزان (×10-3 min-1) 30 کاهش داده است. از این رو، این نتایج پیشنهاد می کند که پایدارسازی لوپ های سطحی اطراف جایگاه فعال می تواند بعنوان یک راهکار مفید برای طراحی آنزیم های مقاوم به حلال آلی مورد استفاده قرار گیرد.

Keywords:

ترکیبات آلاینده , حلال های آلی , آنزیم , پایداری , جهش زایی