تأثیر یون های فلزی بر فعالیت و پایداری آنزیم های پیرازین آمیداز نوع وحشی و جهش یافته

مهرنوش صفرزاده، دانشجوی کارشناسی ارشد زیست شناسی سلولی و مولکولی، دانشگاه شهید مدنی آذربایجان، تبریز، ایران محمد پاژنگ، آذربایجان شرقی، سی وپنج کیلومتری جاده تبریز- مراغه، دانشگاه شهید مدنی آذربایجان، دانشکده علوم پایه، گروه زیست شناسی. فرامرز مهرنژاد، استادیار بیوفیزیک، دانشگاه تهران، تهران، ایران فرحنوش دوستدار، نادر چاپارزاده، دانشیار فیزیولوژی گیاهی، دانشگاه شهید مدنی آذربایجان، تبریز، ایران داود ربیعی فرادنبه، دانشجوی کارشناسی ارشد زیست شناسی سلولی و مولکولی، دانشگاه شهید مدنی آذربایجان، تبریز، ایران

Abstract(in Persian; no English abstract is available)

مقدمه: پیرازین آمیداز یک متالوآنزیم مونومری با فعالیت هیدرولازی است و مسئول تبدیل داروی ضدسل پیرازین آمید به شکل فعالش یعنی پیرازینوئیک اسید است. جایگاه اتصال به فلز در آنزیم پیرازین آمیداز مایکوباکتریوم توبرکلوزیس حاوی یک آسپارتیک اسید (آسپارتیک اسید49) و سه هیستیدین (هیستیدین 51، هیستیدین57 و هیستیدین71) است. بروز جهش در ژن پیرازین آمیداز (pnca) مسؤول اصلی مقاومت پیرازین آمیدی است و می تواند جایگاه اتصال به فلز را تغییر دهد. ازاین جهت، بررسی تأثیر یون های فلزی مختلف بر فعالیت و پایداری آنزیم پیرازین آمیداز نوع وحشی و جهش یافته می تواند مهم باشد.‏‏ مواد و روش‏‏ها: در این مطالعه ناقل بیانی حاوی ژن پیرازین آمیدازهای نوع وحشی و جهش یافته به اشرشیا کلی سویۀ bl21 منتقل شد سپس پروتئین های نوترکیب بیان و تخلیص شدند. میزان تخلیص با روش الکتروفورزsds-page ارزیابی شد؛ سپس فعالیت و پایداری آنزیم های خالص شده در حضور غلظت یک میلی مولار از یون های دوظرفیتی نیکل (ni2+)، آهن (fe2+) و منگنز (mn2+) بررسی شد.‏‏ نتایج: بررسی ژل حاصل از الکتروفورز sds-page نشان داد که آنزیم های بیان شده، خالص شده اند. بررسی فعالیت و پایداری در حضور فلزات نشان داد که نیکل باعث افزایش فعالیت و پایداری آنزیم های نوع وحشی و جهش یافته ها (جهش یافته ۱: l151s و جهش یافته 2 (سه گانه): a143t/t168a/e173k) شد. آهن باعث کاهش فعالیت و پایداری جهش یافتۀ 1 شد؛ اما بر سایر آنزیم ها تأثیر چشمگیری نداشت. منگنز باعث کاهش فعالیت و پایداری آنزیم ها شد.‏ بحث و نتیجه‏گیری: یون نیکل نسبت به یون های آهن و منگنز میان کنش های مساعدتری با جایگاه اتصال به فلز در پیرازین آمیداز نوع وحشی و جهش یافته ها برقرار کرد و بنابراین باعث افزایش فعالیت و پایداری آنزیم ها شد.‏‏