تاثیر یونهای فلزی بر فعالیت و پایداری آنزیمهای پیرازینآمیداز نوع وحشی و جهشیافته

مقدمه: پیرازینآمیداز یک متالوآنزیم مونومری با فعالیت هیدرولازی است و مسئول تبدیل داروی ضدسل پیرازینآمید به شکل فعالش یعنی پیرازینوئیک اسید است. جایگاه اتصال به فلز در آنزیم پیرازینآمیداز مایکوباکتریوم توبرکلوزیس حاوی یک آسپارتیک اسید (آسپارتیک اسید۴۹) و سه هیستیدین (هیستیدین ۵۱، هیستیدین۵۷ و هیستیدین۷۱) است. بروز جهش در ژن پیرازینآمیداز (pncA) مسوول اصلی مقاومت پیرازینآمیدی است و میتواند جایگاه اتصال به فلز را تغییر دهد. ازاینجهت، بررسی تاثیر یونهای فلزی مختلف بر فعالیت و پایداری آنزیم پیرازینآمیداز نوع وحشی و جهشیافته میتواند مهم باشد.‏‏ مواد و روش‏‏ها: در این مطالعه ناقل بیانی حاوی ژن پیرازینآمیدازهای نوع وحشی و جهشیافته به اشرشیا کلی سویه BL۲۱ منتقل شد سپس پروتئینهای نوترکیب بیان و تخلیص شدند. میزان تخلیص با روش الکتروفورزSDS-PAGE ارزیابی شد؛ سپس فعالیت و پایداری آنزیمهای خالصشده در حضور غلظت یک میلیمولار از یونهای دوظرفیتی نیکل (Ni۲+)، آهن (Fe۲+) و منگنز (Mn۲+) بررسی شد.‏‏ نتایج: بررسی ژل حاصل از الکتروفورز SDS-PAGE نشان داد که آنزیمهای بیانشده، خالص شدهاند. بررسی فعالیت و پایداری در حضور فلزات نشان داد که نیکل باعث افزایش فعالیت و پایداری آنزیمهای نوع وحشی و جهشیافتهها (جهشیافته ۱: L۱۵۱S و جهش یافته ۲ (سهگانه): A۱۴۳T/T۱۶۸A/E۱۷۳K) شد. آهن باعث کاهش فعالیت و پایداری جهشیافته ۱ شد؛ اما بر سایر آنزیمها تاثیر چشمگیری نداشت. منگنز باعث کاهش فعالیت و پایداری آنزیمها شد.‏ بحث و نتیجه‏ گیری: یون نیکل نسبت به یونهای آهن و منگنز میانکنشهای مساعدتری با جایگاه اتصال به فلز در پیرازینآمیداز نوع وحشی و جهشیافتهها برقرار کرد و بنابراین باعث افزایش فعالیت و پایداری آنزیمها شد.‏‏

کلیدواژه ها:

مایکوباکتریوم توبرکلوزیس ، پیرازینآمیداز ، مقاومت به پیرازین آمید ، جایگاه اتصال به فلز ، فعالیت و پایداری