تاثیر یون‌های فلزی بر فعالیت و پایداری آنزیم‌های پیرازین‌ آمیداز نوع وحشی و جهش‌ یافته

مقدمه: پیرازینآمیداز یک متالوآنزیم مونومری با فعالیت هیدرولازی است و مسئول تبدیل داروی ضدسل پیرازینآمید 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 پیرازینآمیداز (pnca) مسوول اصلی مقاومت پیرازینآمیدی است و میتواند جایگاه اتصال به فلز را تغییر دهد. ازاینجهت، بررسی تاثیر یونهای فلزی مختلف بر فعالیت و پایداری آنزیم پیرازین آمیداز نوع وحشی و جهش یافته میتواند 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 الکتروفورزsdspage 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 sdspage نشان داد که آنزیم های بیان شده، خالص شدهاند. بررسی فعالیت و پایداری در حضور فلزات نشان داد که نیکل باعث افزایش فعالیت و پایداری آنزیم های نوع وحشی و جهش یافته ها (جهشیافته 1: 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 تاثیر چشمگیری نداشت. منگنز باعث کاهش فعالیت و پایداری آنزیم ها شد.بحث و نتیجه گیری: یون نیکل نسبت به یونهای 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.