تاثیر جایگزینی اسیدآمینه آرژینین 39 با لیزین روی واسرشتگی گرمایی فتوپروتئین نمیوپسین 1

اهداف: مطالعات مبتنی بر پایداری گرمایی به عنوان یکی از روش های بررسی خواص فیزیکوشیمیایی پروتئین ها در زیست فناوری مطرح هستند. هدف تحقیق حاضر بررسی اثر جایگزینی اسیدآمینه آرژینین (arg) شماره 39 با لیزین (lys) روی واسرشتگی گرمایی فتوپروتئین نمیوپسین بود.مواد و روش ها: در تحقیق تجربی حاضر، جهش یافته r39k با پروتئین وحشی مقایسه شد (در آن اسیدآمینه آرژینین 39 به اسیدآمینه لیزین تبدیل شده است). برای بررسی اثر جهش روی محتوای ساختار دوم، تکنیک دورنگ نمایی دورانی به کار رفت. به منظور بررسی تغییرات احتمالی در میزان پایداری حرارتی پروتئین جهش یافته و وحشی، اندازه گیری های واسرشتگی دمایی توسط دستگاه کالری متری روبشی تفاضلی صورت گرفت. از نرم افزارهای بیوانفورماتیک برای مقایسه ساختاری دو نوع پروتئین استفاده شد.یافته ها: فشردگی جهش یافته r39k نسبت به پروتئین وحشی کاهش یافت. تغییر قابل ملاحظه ای در مقادیر پارامترهای ترمودینامیک به ویژه tm مشاهده نشد. بالاتربودن جنبش های مولکولی اسیدآمینه آرژینین شماره 187 در پروتئین جهش یافته نسبت به پروتئین وحشی پایداری این پروتئین را کاهش داد. افزایش سطح در دسترس لیزین شماره 188 در پروتئین جهش یافته موجب افزایش پایداری آن شد.نتیجه گیری: در پایداری حرارتی پروتئین جهش یافته r39k عوامل مختلفی شامل جنبش های مولکولی اسیدآمینه ها، سطح در دسترس آنها و محتوای ساختارهای دوم پایدارکننده پروتئین تاثیرگذار هستند. این جهش فشردگی جهش یافته r39k را نسبت به پروتئین وحشی کاهش می دهد، افزایش asa مربوط به اسیدآمینه lys188 در جهش یافته r39k نسبت به پروتئین وحشی موجب افزایش پایداری پروتئین می شود ولی کاهش میزان ساختار دوم در این جهش یافته همراه با بالاتربودن جنبش های مولکولی در اسیدآمینه arg187 در جهت کاهش پایداری این جهش یافته عمل می کند.

Effect of Replacement of Arginine 39 Amino Acid with Lysine on the Heat Denaturation of Mnemiopsin Photoprotein 1

Aims: Studies based on thermal stability are considered as one of the methods for investigating the physicochemical properties of proteins in biotechnology. The aim of this study was to evaluate the effect of replacement of Arginine 39 amino acid with lysine on the heat denaturation of mnemiopsin photoprotein 1.Materials and Methods: In the current experimental study, R39K mutated mnemiopsin was compared with wild protein (in which arginine 39 amino acid was converted to the lysine amino acid). In order to investigate the effect of mutation on the content of the secondary structure, a rotation interpolation method was used. To investigate the possible changes in the rate of thermal stability of mutated and wild proteins, heat denaturation measurements were performed by differential scanning calorimeter. Bioinformatics software were used to compare the structure of two types of proteins.Findings: The mutated R39K compression decreased in comparison with wild protein. No significant change was observed in the values of thermodynamic parameters, especially Tm. The upward movement of arginine 187 amino acid in the mutated protein decreased the thermal stability of this protein. Increasing the accessible surface of lysine 188 in the mutated protein increased its stability.Conclusion: In thermal stability of the R39K mutated protein, various factors are effective, including the molecular movements of amino acids, their accessible surface, and the content of the secondary structure of protein stabilizing. This mutation reduces the mutated R39K compression rather than the wild protein; increasing ASA related to Lys188 amino acid in the mutated R39K compared with wild protein increases protein stability, but reducing the amount of secondary structure in this mutated, accompanied by an increase in the molecular upward movement in the Arg187 amino acid serves to reduce the stability of this mutated.