تأثیر یون های فلزی بر فعالیت و پایداری آنزیم های پیرازین آمیداز نوع وحشی و جهش یافته

مقدمه: پیرازین آمیداز یک متالوآنزیم مونومری با فعالیت هیدرولازی است و مسئول تبدیل داروی ضدسل پیرازین آمید 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 پیرازین آمیداز (pnca) مسؤول اصلی مقاومت پیرازین آمیدی است و می تواند جایگاه اتصال به فلز را تغییر دهد. ازاین جهت، بررسی تأثیر یون های فلزی مختلف بر فعالیت و پایداری آنزیم پیرازین آمیداز نوع وحشی و جهش یافته می تواند 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 الکتروفورزsds-page 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 sds-page نشان داد که آنزیم های بیان شده، خالص شده اند. بررسی فعالیت و پایداری در حضور فلزات نشان داد که نیکل باعث افزایش فعالیت و پایداری آنزیم های نوع وحشی و جهش یافته ها (جهش یافته ۱: 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 تأثیر چشمگیری نداشت. منگنز باعث کاهش فعالیت و پایداری آنزیم ها شد.‏ بحث و نتیجه‏گیری: یون نیکل نسبت به یون های 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.‏‏