اثر یون های فلزی Ca2+ و K+ بر پایداری حرارتی مالتوژنیک آمیلاز ژئوباسیلوسی

مالتوژنیک آمیلازها زیرگروهی از خانواده آلفا آمیلاز است که توانایی هیدرولیز چندین پیش‌ماده مانند نشاسته، پلولان و سیکلودکسترین‌‌ها (cds) را دارد، ولی سیکلودکسترین‌‌ها را به بقیه ترجیح می‌‌دهد و برخلاف سایر آلفا آمیلازها داخل سلولی است. از این آنزیم در فرایندهای صنعتی بسیاری مانند صنایع غذایی، تخمیر و داروسازی می‌توان استفاده کرد. اثر غلظت‌‌های مختلف یون‌‌های فلزیca2+ وk+ بر پایداری حرارتی آنزیم در دمای c° 65 مشخص کرد که یون کلسیم سبب کاهش و یون پتاسیم موجب افزایش پایداری حرارتی می‌شود. بر اساس بررسی‌های پیشین مشخص شده است که غلظت‌‌های مختلف یون‌های یادشده باعث کاهش یا افزایش فعالیت آنزیم می‌‌شود. ساختار دوم آنزیم با دورنگ‌نمایی دورانی در حضور و نبود یون‌‌های کلسیم و پتاسیم بررسی شد که درصد ساختار α هلیکس در غلظت‌‌های 1 و 10 میلی‌مولار یون کلسیم نسبت به نبود یون، کاهش داشت اما در غلظت 5 میلی‌مولار، درصد ساختار α هلیکس، افزایش چشم‌گیری نسبت به نبود یون نشان داد. درصد ساختار α هلیکس در غلظت‌‌های 1 و 5 میلی‌مولار یون پتاسیم نسبت به نبود این یون، افزایش و در غلظت 10 میلی‌مولار کاهش داشت؛ در غلظت 10 میلی‌مولار یون پتاسیم، افزایش رندوم کویل نسبت به نبود یون دیده شد. برای بررسی ساختار سوم پروتئین در حضور و نبود غلظت‌‌های فوق، از روش فلورسانس ذاتی (با برانگیختگی در طول موج 280 نانومتر) استفاده شد که نشان داد یون کلسیم در غلظت‌‌های 1 و 5 میلی‌مولار سبب افزایش و در غلظت 10 میلی‌مولار موجب کاهش ساختار سوم می‌‌شود. یون پتاسیم نیز در همه‌ی غلظت‌ها سبب افزایش ساختار سوم پروتئین می‌شود. نتایج اسپکتروسکوپی هم‌خوانی خوبی با نتایج مربوط به پایداری حرارتی دارد. محاسبه پارامترهای ترمودینامیکی نشان می‌‌دهد که اثر ناپایدارکنندگی کلسیم و پایدارکنندگی پتاسیم به ترتیب آنتالپیک (کاهش δh#) و آنتروپیک (کاهش δs#) است.