مطالعه بیوانفورماتیکی یک لیپاز مقاوم به حرارت از باکتری بومی Enterobacter sp.

لیپازها تری گلیسریدها را در سطح مشترک آب-چربی به اسیدهای چرب و گلیسرول تجزیه می کنند و به خانوادهα/β hydrolase تعلق دارند. لیپازهادارای ساختار سوم حفاظت شده ای هستند و سه اسید آمینه His ،Ser و Glu/Asp جایگاه فعال آنها را می سازد. لیپازهای حقیقی براساس خصوصیات واسیدهای آمینه حفاظت شده شان به شش خانواده طبقه بندی شده اند. لیپازهای مقاوم به حرارت از لحاظ کاربردهای صنعتی بسیار مورد توجه قرار دارند. در این مطالعه توالی یک لیپاز مقاوم به حرارت (ELBn12) که قبلا از باکتری بومی Enterobacter sp. سویه Bn12 جداسازی شده ، بررسی نرم افزاری شده است. مطالعه بیوانفورماتیکی ELBn12 ، شامل فاکتورهایی که در سطح توالی موجب پایداری حرارتی در آن می شود، در اینجا ارائه می گردد.ژن لیپا ز ELBn12 که قبلا تعیین توالی شده (شماره دسترسی در JX456176: GenBank)، مورد استفاده قرار گرفت. ترکیب اسیدهای آمینه و وزن مولکولی لیپاز ELBn12 به کمک پایگاه بیوانفورماتیکی ExPASy بررسی شد. همردیفی توالیELBn12 با توالی های مشابه بدست آمده ازBLASTx با برنامهClustalW انجام شد. اسیدهای آمینه حفاظت شده و زیر خانواده لیپاز بر اساس همردیفی بدست آمده مشخص گردید. ساختار سوم این لیپاز با برنامهPhyre2 بدست آمد. اسیدهای آمینه سازنده جایگاه فعال آنزیم با توجه به همردیفی توالی های لیپاز و ساختار سوم پیش بینی شده مشخص شد. فراوانی برخی از موتیف های مرتبط با پایداری حرارتی مانند: AXXXA و GXXXG در توالی لیپاز ELBn12 بررسی گردید. لیپازELBn12 ، پروتئینی با 292 اسیدآمینه و وزن مولکولی 31307.6 Da را رمز می کند. براساس نتیجه بدست آمده از همردیفی ،ELBn12 به زیرخانواده I-1 لیپازها تعلق دارد. اسیدهایآمینه سازنده جایگاه فعال با توجه به همردیفی توالی های لیپاز و ساختار سوم پیش بینی شده، شامل سرین 82، آسپارتیک اسید 237 و هیستیدین 259 است. در لیپازهای باکتریایی مقاوم به حرارت، فراوانی اسیدهای آمینه باردار (Arg ،Glu و His) بیشتر (94/3%) و میزان اسیدهای آمینه ناپایدار در دمای بالا(Gln و Met) کمتر (32/3% ) می باشد، بعلاوه در این لیپازها درصد کمتری از Cys (87/0%) وجود دارد. در لیپاز ELBn12 درصد اسیدهای آمینه باردار،ناپایدار در دمای بالا و Cys به ترتیب 16/10% ، 47/5% و 34/0% است. درضمن پایین بودن میزان سیستئین به تغییرات ساختار فضایی که برای فعالیت آنزیمی ضروری است، کمک می کند. در لیپاز ELBn12 پنج موتیفAXXXA و سه موتیفGXXXG وجود دار د. تعداد موتیف های ذکر شده درلیپازهای باکتریایی مقاوم به حرارت متفاوت است، بیشترین تعداد گزارش شده مربوط بهBL42 ، (Geobacillus thermoleovorans YN) GThLYN(Bacillus strain 42) و GZLT1 (Geobacillus zalihae strain T1) می باشد که شش تکرار ازAXXXA و سه تکرار ازGXXXG را دارن د. نتایج بدست آمده از این بررسی نشان می دهد که خصوصیات توالی ELBn12 به بسیاری از لیپازهای باکتریایی مقاوم به حرارت که تاکنون گزارش شده، شبیه است.

Keywords:

لیپاز , مقاوم به حرارت