همسانه سازی و بیان هترولوگ لاکاز در Pichia pastoris و تعیین خصوصیات بیوشیمیایی لاکاز نوترکیب

لاکازها آنزیم­هایی حاوی مس می­باشند که اکسیداسیون ترکیبات آروماتیک و غیرآروماتیک را از طریق احیای مولکول اکسیژن به آب کاتالیز می­کنند . همچنین به دلیل قابلیت اکسیداسیون طیف وسیعی از ترکیبات فنلی کاربرد وسیعی در صنعت دارند. در این مطالعه توالی نوکلئوتیدی ژن لاکاز بر اساس ترجیح کدونی میزبان مخمری Pichia pastoris GS115 بهینه شد، سپس توسط شرکت اینویتروژن سنتز و در حامل بیانی pPICZ alpha A همسانه سازی شد و تحت پیشبر AOX1 به مخمر پیکیا پاستوریس به روش الکتروپوریشن منتقل شد. به منظور تعیین شرایط بهینه بیش بیان آنزیم، در سطوح مختلفی از دما، غلظت مس و متانول القای بیان صورت گرفت و فعالیت آنزیم در هریک از سطوح ارزیابی شد. بیش بیان آنزیم در غلظت 4/0 میلی­ مولار مس و 8/0 درصد متانول و دمای 25 درجه سانتی­گراد به دست ­آمد. بیش  بیان ترشحی لاکاز در شرایط بهینه  U/L 9600 به دست­آمد. پس از بررسی کیفی و کمی آنزیم برخی خصوصیات بیوشیمیایی آنزیم تعیین شد. دما و pH بهینه لاکاز نوترکیب به ترتیب40 درجه سانتی­گراد و 3 تعیین شد. بررسی پایداری دمایی و pH لاکاز نشان داد که این آنزیم پایداری بالایی در برابر حرارت داشته و قادر به فعالیت در طیف وسیعی از pH می­باشد. بررسی خصوصیات کینتیکی آنزیم با استفاده از سوبسترای ABTS، mM ۰۸۹/۰ Km= تعیین شد. نتایج این تحقیق نشان داد که مخمر پیکیا پاستوریس می­تواند کاندیدای مناسبی برای بیان لاکاز نوترکیب به منظور استفاده در صنایع متعدد جهت پاکسازی پساب، بیوسنسور و سایر کاربردها باشد.

کلیدواژه ها:

laccase ، Pichia pastoris ، heterologous expression ، bioremediation ، cloning ، لاکاز ، پیکیا پاستوریس ، بیان هترولوگ ، زیست‌پالایی ، همسانه سازی