نقش پل نمکی در سطح در دسترس باقیمانده های آمینواسیدی آنزیم α -آمیلازB. amyloliquefaciens (BAA) و اثر آن بر پایداری حرارتی با ایجاد فشردگی موضعی

در آنزیم α -آمیلاز (BAA)B. amyloliquefaciens ، رزیدیوهای ۱۸۵ – ۱۷۷ (ناحیه I یا لوپ) سازنده بخشی از محفظه (Cage) مسئول اتصال به کلسیم هستند. لوپ موجود در BAA دارای دو رزیدیو بیشتر از همتای ترموفیل خود یعنی α -آمیلاز (BLA) B. licheniformis می باشد و رزیدیوی Arg۱۷۶ موجود در این بخش با Glu۱۲۶ از ناحیه II (رزیدیوهای ۱۳۱ – ۱۱۸) ایجاد یک پل نمکی می کند که این ارتباط در آنزیم BLA به واسطه جایگزینی های R۱۷۶Q، E۱۲۶V حذف گردیده است و از سویی پایداری حرارتی آنزیم BAA به میزان زیادی به یون کلسیم وابسته است. در این تحقیق، اثر پل نمکی در پایداری حرارتی آنزیم بررسی گردید و برای مشخص شدن اهمیت ساختاری و عملکردی پل نمکی مذکور، ابتدا مدل مولکولی آنزیم ΔE۱۲۶ به طریقه تئوری ساخته شد و در ادامه موقعیت و اثرات رزیدیوهای دو منطقه I و II از طریق برنامه های GETAREA و WHAT IF مورد بررسی قرار گرفت و سپس جهش فوق به وسیله جهش زایی هدفمند در ژن BAA ایجاد شد و پایداری حرارتی آنزیم جهش یافته و وحشی با یکدیگر مقایسه گردید. نتایج حاصل از مدل مولکولی نشان داد که حذف پل نمکی از طریق اثر بر رزیدیوهای آبدوست و آبگریز موجود در دو منطقه I و II باعث افزایش نفوذ پذیری آنزیم به آب می گردد ونا پایداری حرارتی آنزیم جهش یافته نیز نتایج فوق را تایید کرد. بنابراین وجود پل نمکی از طریق کاهش نفوذپذیری آنزیم به آب، مانع خروج کلسیم و غیرفعال شدن حرارتی آنزیم می گردد.

کلیدواژه ها:

Bacillus amyloliquefaciens α-amylase ، Salt bridge ، site-directed mutagenesis ، thermal stability ، Loop ، αα -آمیلاز(BAA) B. amyloliquefaciens ، جهش زایی هدفمند ، پایداری حرارتی ، پل نمکی ، لوپ