Research Article: Production of a novel promising recombinant trypsin from Fenneropenaeus merguiensis: Towards biochemical and structural characterizations

سال انتشار: 1404
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 63

فایل این مقاله در 32 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_JIFRO-24-3_002

تاریخ نمایه سازی: 11 خرداد 1404

چکیده مقاله:

This study presents the purification and characterization of novel recombinant trypsin derived from banana shrimp (Fenneropenaeus merguiensis) expressed in E. coli Rosetta-gami. The enzyme was purified using nickel sepharose chromatography and characterized through spectrophotometric kinetic and thermodynamic analyses, circular dichroism, and spectrofluorimetry. The cDNA encoding the putative trypsin, comprising ۸۰۱ base pairs, was successfully isolated from the hepatopancreas of F. merguiensis. Sequence alignment of amino acids indicated a high degree of similarity (۹۲-۹۵%) with trypsins from F. chinensis, P. vannamei, and F. mondon. The purified recombinant trypsin exhibited a molecular weight of ۲۳ kDa as determined by sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE). Optimal enzymatic activity was observed at pH ۸ and ۵۰ °C, with the enzyme demonstrating stability within a pH range of ۷-۹ and retaining approximately ۵۰% of its initial activity across a temperature spectrum of ۴۰-۷۰ °C. The calculated half-life of the recombinant trypsin was ۲۱.۷۲ minutes at pH ۸ and ۵۰ °C. Kinetic parameters for casein as a substrate were determined, yielding Km, Vmax, kcat, and kcat/Km values of ۱۳۰.۴ μg/ml, ۰.۰۶۱۷ μg·min-¹.ml-¹, ۱۳۱.۸ min-¹, and ۱.۰۱ min-¹μg-¹, respectively. Traditional methods for extracting trypsin from marine sources are inefficient. However, by utilizing recombinant DNA technology, we have produced a trypsin derived F. merguiensis with unique properties, including thermal stability and alkaline pH tolerance, highlighting its suitability for biotechnological applications.

نویسندگان

M. Eskandari Mehrabadi

Department of Biology, Faculty of Basic Sciences, Shahrekord University, Sharekord, Iran

R. Hemmati

Department of Biology, Faculty of Basic Sciences, Shahrekord University, Sharekord, Iran

A. Homaei

Department of Marine Biology, Faculty of Marine Science and Technology, University of Hormozgan, Bandar Abbas, Iran

Z. Salemi

Department of Biochemistry, Arak University of Medical Sciences, Arak, Iran.

G. Rigi

Department of Genetics, Faculty of Basic Sciences, Shahrekord University, Sharekord, Iran

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • Agbo, K., Okwuenu, P., Ezugwu, A., Eze, S. and Chilaka, ...
  • Ahmed, S. A., Saleh, S. A., Abdel-Hameed, S. A. and ...
  • Altschul, S. F., Madden, T. L., Schäffer, A. A., Zhang, ...
  • Bhatia, S. K., Vivek, N., Kumar, V., Chandel, N., Thakur, ...
  • Bjellqvist, B., Hughes, G. J., Pasquali, C., Paquet, N., Ravier, ...
  • Bradford, M. M. (۱۹۷۶) 'A rapid and sensitive method for ...
  • Buarque, D. S., Castro, P. F., Santos, F. M. S., ...
  • Bustos, R. O., Romo, C. R. and Healy, M. G. ...
  • Dadshahi, Z., Homaei, A., Zeinali, F., Sajedi, R. H. and ...
  • Dhani, A. K., Marsan, E. B., Kembaren, D. D., Mansur, ...
  • Eilerts, D. (۲۰۱۷) Recombinant Expression and Potential Autocatalysis of Aedes ...
  • Eilertsen, J., Stroberg, W. and Schnell, S. (۲۰۱۸) 'A theory ...
  • Evnin, L. B., Vásquez, J. R. and Craik, C. S. ...
  • Figueiredo, M., Kricker, J. and Anderson, A. (۲۰۰۱) 'Digestive enzyme ...
  • Fodor, K., Harmat, V., Hetényi, C., Kardos, J., Antal, J., ...
  • Friedman, I. S. and Fernández-Gimenez, A. V. (۲۰۲۳) 'State of ...
  • Galgani, F. and Benyamin, Y. (۱۹۸۵) 'Radioimmunoassay of shrimp trypsin: ...
  • Galgani, F., Benyamin, Y. and Van Wormhoudt, A. (۱۹۸۵) 'Purification, ...
  • Gates, B. and Travis, J. (۱۹۶۹) 'Isolation and comparative properties ...
  • Gibson, R. (۱۹۷۹) 'The decapod hepatopancreas', Oceanogr. Mar. Biol. Ann. ...
  • Gimenez, A. F., Garcıa-Carreno, F., Del Toro, M. N. and ...
  • Guerrero-Olazarán, M., Castillo-Galván, M., Gallegos-López, J. A., Fuentes-Garibay, J. A. ...
  • Haard, N. F. and Simpson, B. K. (۲۰۰۰) Seafood enzymes: ...
  • Hebditch, M., Carballo-Amador, M. A., Charonis, S., Curtis, R. and ...
  • Hernández-Cortés, P., Cerenius, L., García-Carreño, F. and Söderhäll, K. ۱۹۹۹. ...
  • Hernández, J. C. S. and Murueta, J. H. C. (۲۰۰۹) ...
  • Honjo, I., Kimura, S. and Nonaka, M. (۱۹۹۰) 'Purification and ...
  • Ibrahim, E., Mahmoud, A., Jones, K. D., Taylor, K. E., ...
  • Jeong, Y., WEI, C. I., Preston, J. F. and Marshall, ...
  • Joshi, M., Nerurkar, M. and Adivarekar, R. (۲۰۱۵) 'Characterization, kinetic, ...
  • Khantaphant, S. and Benjakul, S. (۲۰۱۰) 'Purification and characterization of ...
  • Kim, H., Meyers, S. P., Pyeun, J. and Godber, J. ...
  • Klein, B., Le Moullac, G., Sellos, D. and Van Wormhoudt, ...
  • Klein, B., Sellos, D. and Van Wormhoudt, A. (۱۹۹۸) 'Genomic ...
  • Klomklao, S. (۲۰۰۸) 'Digestive proteinases from marine organisms and their ...
  • Klomklao, S., Benjakul, S., Visessanguan, W., Simpson, B. K. and ...
  • Kumar, S., Tamura, K. and Nei, M. (۲۰۰۴) 'MEGA۳: integrated ...
  • Kvamme, B. O., Skern, R., Frost, P. and Nilsen, F. ...
  • Laemmli, U. K. (۱۹۷۰) 'Cleavage of structural proteins during the ...
  • Li, C., Wang, F., Aweya, J. J., Yao, D., Zheng, ...
  • Li, Q., Cui, Z., Liu, Y., Wang, S. and Song, ...
  • Li, Y.-D., Zhou, F.-L., Yang, Q.-B., Jiang, S., Yang, L.-S., ...
  • Madeira, F., Park, Y. M., Lee, J., Buso, N., Gur, ...
  • Montes, F., Battaner, E., Catalan, J. and Galan, M. (۱۹۹۵) ...
  • Muhlia-Almazán, A., Sánchez-Paz, A. and García-Carreño, F. L. (۲۰۰۸) 'Invertebrate ...
  • OH, E. S., KIM, D. S., KIM, J. H. and ...
  • Ortega, N., Sáez, L., Palacios, D. and Busto, M. D. ...
  • Perera, E., Pons, T., Hernandez, D., Moyano, F. J., Martínez‐Rodríguez, ...
  • Perera, E., Rodriguez-Viera, L., Montero-Alejo, V. and Perdomo-Morales, R. (۲۰۲۰) ...
  • Perera, E., Rodríguez-Viera, L., Perdomo-Morales, R., Montero-Alejo, V., Moyano, F. ...
  • Perona, J. J. and Craik, C. S. (۱۹۹۵) 'Structural basis ...
  • Rawlings, N. D., Barrett, A. J., Thomas, P. D., Huang, ...
  • Ross, P. D. and Subramanian, S. (۱۹۸۱) 'Thermodynamics of protein ...
  • Rudenskaya, G. N., Kislitsin, Y. A. and Rebrikov, D. V. ...
  • Saborowski, R., Sahling, G., Del Toro, M. N., Walter, I. ...
  • Sainz, J. C., García-Carreño, F., Sierra-Beltrán, A. and Hernández-Cortés, P. ...
  • Saitou, N. and Nei, M. (۱۹۸۷) 'The neighbor-joining method: a ...
  • Senphan, T., Benjakul, S. and Kishimura, H. (۲۰۱۵) 'Purification and ...
  • Siddiqui, K. S. (۲۰۱۷) 'Defying the activity–stability trade-off in enzymes: ...
  • Sievers, F. and Higgins, D. G. (۲۰۱۸) 'Clustal Omega for ...
  • Sipos, T. and Merkel, J. R. (۱۹۷۰) 'Effect of calcium ...
  • Sizer, I. W. (۱۹۴۳) 'Effects of temperature on enzyme kinetics', ...
  • Sriket, C., Benjakul, S., Visessanguan, W., Hara, K., Yoshida, A. ...
  • Stryer, L. (۱۹۸۸) 'Protein conformation, dynamics, and function', Biochemistry; WH ...
  • Sun, N., Lee, S. and Song, K. B. (۲۰۰۲) 'Effect ...
  • Tidwell, J. H. and Allan, G. L. (۲۰۱۵) 'Ecological and ...
  • Vance, D. J. and Rothlisberg, P. C. (۲۰۲۰) 'The biology ...
  • Vega-Villasante, F., Nolasco, H. and Civera, R. (۱۹۹۵) 'The digestive ...
  • Viader‐Salvadó, J. M., Fuentes‐Garibay, J. A., Castillo‐Galván, M., Iracheta‐Cárdenas, M. ...
  • Vieille, C. and Zeikus, J. G. (۱۹۹۶) 'Thermozymes: identifying molecular ...
  • Violet, M. and Meunier, J.-C. (۱۹۸۹) 'Kinetic study of the ...
  • Wilson, C. M. (۱۹۸۳) '[۱۸] Staining of proteins on gels: ...
  • Wu, Z., Wang, J., Shang, X., Yang, Z. and Jiang, ...
  • Yang, J. and Zhang, Y. (۲۰۱۵) 'I-TASSER server: new development ...
  • Zhou, L., Wu, J., Hu, X., Zhi, X. and Liao, ...
  • نمایش کامل مراجع