جداسازی، همسانه سازی مولکولی و بررسی بیوانفورماتیکی ژن سرین پروتئاز htrb استخراج شده از bacillus licheniformis

پروتئازها از مهم ترین آنزیم های صنعتی محسوب می شوند. معمولاً برای تولید این آنزیم ها برای مصارف صنعتی از باکتری های متعلق به جنس باسیلوس استفاده می شود. هدف از این پژوهش جداسازی، همسانه سازی، تعیین توالی و بررسی بیوانفورماتیکی ژن سرین پروتئاز htrb استخراج شده از باکتری باسیلوس لیکنی فورمیس بود. در این مطالعه، پس از استخراج dna باکتریایی، یکی از ژن های سرین پروتئاز با نام htrb از باکتری bacillus licheniformis با استفاده از تکنیک واکنش زنجیره‌ای پلی‌مراز جداسازی شد. قطعه تکثیر شده به طول 1371 نوکلئوتید در ناقلptg19-t  همسانه‌سازی شد و درستی همسانه سازی به‌وسیله توالی‌یابی تایید شد. سپس ژن همسانه‌سازی شده موجود در پلاسمید نوترکیب ptg19-t-htrb، در ناقل (+) pet41a همسانه‌سازی شد. ساختار مولکولی، ویژگی‌های بیوشیمیایی و فیلوژنتیکی پروتئین کد شده توسط این ژن مورد بررسی قرار گرفت. این ژن پروتئینی با 456 آمینواسید را کد می‌کند که وزن مولکولی محاسبه شده و نقطه ایزوالکتریک پیش‌بینی شده آن به‌ترتیب برابر 48.66 کیلو دالتون و 4.85 می‌باشد. بررسی‌ها نشان داد که آنزیم مذکور در دسته آنزیم‌های پایدار قرار گرفته و در باکتری اشرشیاکلای به‌صورت محلول بیان خواهد شد. بر اساس نتایج حاصل از بررسی‌های فیلوژنتیکی، توالی پروتئینی به‌دست آمده شباهت زیادی را با توالی‌های سایر باسیلوس ها از قبیل b. subtilis، b. gobiensis وb. pumilus نشان داد. ساختار سه بعدی آنزیم کلون شده با استفاده از ابزارهای pymol، phyre2، i-tasser، raptorx و modeller پیش‌بینی شد. پس از ارزیابی مدل‌های ترسیم شده مشخص شد که مدل های ارائه شده توسط دو نرم‌افزار phyre2 و raptorx مدل‌های مطلوبی برای پیش‌بینی ساختار سه بعدی این پروتئاز هستند.

isolation, molecular cloning and bioinformatics evaluation of htrb serine protease gene extracted from bacillus licheniformis

proteases are the most important industrial enzymes. microbial proteases, especially from bacillus sp. are most widely exploited industrially. the aim of this study was isolation, cloning, sequencing and bioinformatics study of htrb protease serine gene extracted from bacillus licheniformis. in this study, after extraction of bacterial dna, one of the serine protease genes, htrb, was isolated from bacillus licheniformis using the polymerase chain reaction technique. cloned into ptg19-t vector. dna sequencing results confirmed the cloned segment. the cloned gene in the recombinant plasmid ptg19-htrb was cloned in pet41a (+). based on nucleotide sequencing, the target gene has 1371 base pairs and encodes a protein with 456 amino acids. the calculated molecular weight and its predicted isoelectric point were 48.66 kda and 4.85, respectively. studies have shown that the enzyme is in the category of stable enzymes and will be expressed as a solution in escherichia coli bacteria. the molecular structure, its biochemical and phylogenetic properties were investigated. based on the results of phylogenetic studies, the obtained protein sequence showed high similarity to the sequences of other bacillus species, such as b. subtilis, b. gobiensis and b. pumilus. the three-dimensional structure of the cloned enzyme was predicted using the pymol, i-tasser, phyre2, raptorx and modeller tools. after evaluating the drawn models, it was determined that the models provided by phyre2 and raptorx software are desirable models for predicting the three-dimensional structure of this protease.