بررسی اثر مایع یونی تری اتیل آمونیوم ‏پروپیونات بر میزان کارایی کاتالیزوری و ‏میزان پایداری حرارتی آنزیم اوریکاز

اوریکاز آنزیمی تترامر، کروی و فاقد کوفاکتور و از گروه آنزیم‌های اکسیدوردوکتاز است. تاکنون تحقیقات زیادی در مورد این آنزیم به دلیل کاربردهایش به‌عنوان یک عامل درمانی و تشخیصی انجام شده است. بخشی از کیت تشخیصی که برای اندازه‌گیری غلظت اسید اوریک در خون  استفاده می‌شود، اوریکاز است. در این تحقیق، تاثیر مایع یونی غیر ایمیدازولی تری اتیل آمونیوم پروپیونات (teap) بر عملکرد آنزیم اوریکاز بررسی شد. مایعات یونی نمک‌هایی با خواص مهمی مانند پایداری حرارتی زیاد، حلالیت زیاد و قطبیت زیاد هستند. برخی از مایعات یونی به‌عنوان تثبیت‌کننده برای ذخیره طولانی‌مدت پروتئین‌ها استفاده می‌شوند و ماندگاری پروتئین‌هایی مانند پروتئین‌های درمانی و یا صنعتی را افزایش می‌دهند. در این مطالعه، آنزیم با غلظت‌های مختلف مایع یونی تری اتیل آمونیوم پروپیونات تیمار شد. نتایج نشان می دهد که تری اتیل آمونیوم پروپیونات تاثیر وابسته به غلظت بر فعالیت آنزیم اوریکاز دارد. استفاده ازمایع یونی تری اتیل آمونیوم پروپیونات با غلظت 1 درصد باعث افزایش فعالیت کاتالیزوری آنزیم در مقایسه با آنزیم تیمارنشده می‌شود. همچنین دما و ph بهینه برای فعالیت آنزیم بواسطه تیمار با مایع یونی مذکور تغییر می‌کند. بروز تغییرات در میان کنش‌های داخل ساختاری آنزیم از جمله تغییر در پیوندهای هیدروژنی، الکترواستاتیک و فعل و انفعالات واندروالس و در نتیجه تغییرات ساختاری آنزیم باعث افزایش فعالیت اوریکاز و بهبود کارایی کاتالیزوری وهمچنین تغییر دما و ph بهینه آنزیم می‌شود. همچنین براساس نتایج حاصل از محاسبه پارامترهای ترمودینامیک ثابت شد که استفاده از تری اتیل آمونیوم پروپیونات با غلظت 1 درصد باعث افزایش مقاومت حرارتی اوریکاز و جلوگیری ازتغییرات ساختاری و دناتوراسیون  این آنزیم در طی فرایند غیر فعال‌سازی حرارتی می‌شود.

The effect of triethylammonium ‎propionate ionic liquid on the ‎catalytic efficiency and ‎thermostability of urate oxidase

Ionic liquids (ILs) are salts that can affect the structure, stability, and function of proteins. Researchers have recently been interested in finding ionic liquids that increase the stability, activity and solubility of enzymes. In this study, efforts are made to investigate the effect of triethylammonium propionate (TEAP) on the function of urate oxidase (UOX). We treated the enzyme in different concentrations of TEAP. The volume percentages of TEAP in the solvent phase are 0.5%, 1%, 2%, 5%, 10% and 15%. The results  indicate that TEAP has a concentrationdependent effect on the activity of UOX enzyme. The use of 1% TEAP ionic liquid increased the enzymatic activity in comparison to untreated enzyme. We concluded that  this ionic liquide was able to alter the structure of the uricase in a way that increased the activity and improve its catalytic efficiency of the enzyme. Also the thermodynamic prameters such as ΔG#, ΔH#, and ΔS# values indicate that the use of 1% of triethylammonium propionate increases the thermostability of uricase and reduces the conformational changes of this enzyme during thermal inactivation process.