مطالعات پایداری حرارتی و سینتیکی آنزیم پراکسیداز ترب کوهی در حضور یون های نیکل و کادمیوم و نانو ذرات اکسید نیکل و تلوراید کادمیوم در دماهای مختلف

پراکسیداز ها (e.c. 1.11.1.7) گروهی از اکسیدوردوکتازها هستند که احیای پراکسید ها را کاتالیز می کنند. پراکسیداز ها به طور وسیعی در بیوشیمی بالینی و آزمایشات ایمنی شناسی استفاده می شوند. ایزو آنزیم c پراکسیداز ترب کوهی (hrpc) یکی از بهترین پراکسیداز های شناخته شده است. ساختار این آنزیم به طور غالب دارای مارپیچ آلفا است. این آنزیم یک تریپتوفان دارد که فلورسانس آن توسط گروه هم موجود در آنزیم فرونشانده می شود. تغییر در کونفورماسیون پروتئین به نحوی که محیط تریپتوفان، بویژه فاصله آن از گروه هم را تحت تاثیر قرار بدهد، فرونشانی را تغییر خواهد داد. در این مطالعه تغییر کونفورماسیون ایجاد شده توسط یون های نیکل و کادمیوم و نانو ذرات اکسید نیکل و تلوراید کادمیوم، و پایداری حرارتی پراکسیداز ترب کوهی در حضور این عوامل در دماهای مختلف توسط تکنیک های اسپکتروفتومتری و اسپکتروفلوریمتری بررسی شد. اتصال نیکل، کادمیوم و نانو ذرات اکسید نیکل و تلوراید کادمیوم به آنزیم با مطالعات اسپکتروفتومتری از طریق نشان دادن اثر آن ها بر روی باند جذبی سورت آنزیم در 404 نانومتر بررسی شد. اطلاعات تغییرات ساختار سوم از طریق تغییرات حاصله در جذب 275 نانومتر در مقابل غلظت این عوامل به دست آمد. طیف نشری فلورسانس بعد از برانگیختگی در 297 نانومتر و انکوباسیون های مقدماتی 5، 15 و 30 دقیقه ای آنزیم با یون های نیکل و کادمیوم در دماهای مختلف به دست آمد. در هر دما، شدت فلورسانس با افزایش غلظت این یون ها و زمان انکوباسیون افزایش یافت. در دماهای بالاتر و زمان های انکوباسیون طولانی تر، نشر بیشترین شدت را داشت. همچنین سینتیک این آنزیم در حضور یون های نیکل و کادمیوم و نانو ذرات اکسید نیکل و تلوراید کادمیوم در دماهای مختلف بررسی شد. در این مطالعه پراکسید هیدروژن سوبسترای متغیر بود و غلظت ارتو- دی آنیزیدین ثابت نگه داشته شد. در حضور نیکل، مهار غیر رقابتی در غلظت های کم و مهار مخلوط در غلظت های بالاتر دیده شد. با افزایش دما نه تنها مهار شدیدتر می شود بلکه نوع مهار نیز در غلظت های کمتر نیکل عوض می شود. تحریک فعالیت آنزیم نیز در حضور نیکل در غلظت های پایین تر دیده شد (2، 6 و 12 میلی مولار در 25 درجه سانتی گراد، 2 و 6 میلی مولار در 35 درجه سانتی گراد و 2 میلی مولار در 45 درجه سانتی گراد). نمودار های لینویور- برک در غلظت های مختلف کادمیوم و دماهای مختلف، خطی و موازی بود که نشان می دهد کادمیوم یک مهار کننده نا رقابتی پراکسید هیدروژن است. در حضور نانوذره اکسید نیکل، غلظت های کمتر (تا 0.05 میلی مولار) فعالیت آنزیم را به صورت غیر رقابتی مهار کردند، اما غلظت های بالاتر (تا 0.5 میلی مولار) ان را تحریک کردند، که ممکن است این اثر به خاطر به دست آوردن انعطاف پذیری بیشتر تحت این شرایط باشد. تمامی غلظت های نانو ذرات تلوراید کادمیوم فعالیت آنزیم را در دماهای 25 و 35 درجه سانتی گراد تحریک کردند و غلظت های پایین تر اثر گذارتر بودند. مهار غیر رقابتی غلظت های 0.1 و 0.5 میلی مولار این نانو ذرات در دمای 45 درجه سانتی گراد مشاهده شد. در این مطالعه ما با تکمیل مطالعات قبلی، نشان دادیم که رفتار این فلزات سنگین و روی ساختار و سینتیک آنزیم پراکسیداز ترب کوهی نه تنها وابسته به غلظت و زمان انکوباسیون است بلکه دما نیز این روند را تحت تاثیر قرار می دهد. بعلاوه اثر نانو ذرات اکسید نیکل و تلوراید کادمیوم در این زمینه قبلا گزارش نشده بود و مطالعه ای جدید می باشد. در این مطالعات مشاهده شد که نانو ذرات اکسید نیکل و تلوراید کادمیوم بخاطر ویژگی های خاص خود مهار متفاوتی را نسبت به یون های نیکل و کادمیوم دارند. بنابراین اتصال این نانوذرات نیز به پراکسیداز ترب کوهی وابسته به غلظت و زمان انکوباسیون بوده و دما نیز آن را تحت تاثیر قرار می دهد.