مطالعه و بررسی برهم کنش آنزیم لیپاز با برخی سورفکتانت های یونی

لیپازها یا آسیل گلیسرول هیدرولازها (3-1-1-3 ec)، آنزیم های کربوکسیل استراز لیپولیتیکی می باشند که قادرند واکنش هیدرولیز سوبستراهای لیپیدی تری آسیل گلیسرول بلند زنجیر را در سطح مشترک بین دو فاز به مونوگلیسریدها، دی گلیسریدها، اسیدهای چرب آزاد و گلیسرول ها کاتالیز نمایند. سوبستراهای غیر محلول در آب یک شرط لازم برای لیپازها می باشد. ساختار سه بعدی آنزیم لیپاز (le)که شامل یک زنجیر ?/? هیدرولاز دارای شش زنجیر موازی -sheet? و پنج زنجیره ?-helix می باشد را میتوان از شرایط لازم برای عملکرد و واکنش بیوشیمیایی آن دانست. بنابراین بررسی عوامل غیر طبیعی کننده یا مهار کننده و فعال کننده بر این ساختار مورد توجه میباشد. بیولوژیستهای مولکولی آنزیم لیپاز خوکی (ppl) را یک بیوکاتالیست مفید صنعتی با انانتیوگزینی بالا، توانایی در هیدرولیز دامنه وسیعی از سوبستراهای استری به صورت فضا ویژه با پایداری بالا عنوان کرده اند. با توجه به اهمیت و نقش آنزیم لیپاز به عنوان یکی از اصلی ترین آنزیم های مورد استفاده در دترجنت های جدید، جهت بررسی و مطالعه تغییرات ساختاری، انرژیتیک، کانفورماسیونی و سینتیک واکنش¬های هیدرولیز آن، در بخش اول این پژوهش، بررسی تغییرات طیف جذبی و نشری آنزیم لیپاز در حضور مقادیر مختلف سورفکتانت های سدیم دودسیل سولفات (sds)، سدیم تروکولات هیدرات (cth) و دودسیل تری متیل برماید (dtab) با استفاده از تکنیک های تیتراسیون جذبی uv-vis و فلورسانی در phهای 4/6 و 2/8 مورد ارزیابی قرار گرفت و در بخش دوم فعالیت و سینتیک واکنش کاتالیتیکی هیدرولیز آنزیم لیپاز در حضور مقادیر مختلف سوبسترای pnpd در حضور و غیاب سورفکتانت های sds، dtab و cth در phهای 4/6 و 2/8 توسط روش های powerwave xs و ph-stat مورد مطالعه و بررسی قرارگرفت. نتایج حاصل از مطالعات طیف جذبی و فلورسانی نشان داد که با افزایش cth به آنزیم لیپاز یک جابجایی در طول موج ماکزیمم به سمت طول موج های کوچکتر در طیف جذبی مشاهده می گردد که تغییر قطبیت حلال و افزایش برهم کنش های آب¬گریز می تواند علت آن باشد. همچنین مشاهده افزایش قابل ملاحظه در طیف نشری را می توان به قرارگرفتن زنجیره جانبی اسیدهای آمینه به ویژه تریپتوفان در یک ناحیه آب گریز و جابجایی آبی در max? کوچکتر و if بزرگتر نسبت داد که در شدت نسبی 6/0 تقریبا ثابت میگردد. در طیف جذبی برهم کنش آنزیم لیپاز با sds و dtab جابجایی قابل ملاحظه ای در طول موج ماکزیمم و نیز نقاط هم جذب مشاهده نگردید. افزایش جذب در طیف جذبی sds را می توان به علت پیوند شدن اولیه sds با جایگاه های کاتیونی موجود در سطح آنزیم لیپاز به ویژه دنباله های هیستیدین مرتبط نمود. در تیتراسیون dtab به آنزیم لیپاز روند غیر یکنواخت تغییرات نشر مشاهده می¬گردد که علت آن می تواند اثر متقابل برهم کنش هیدروفوب و دافعه الکتروستاتیک پیوند شدن اولیه به جایگاههای آنیونی شامل دنبالههای اسید آسپارتیک و اسید گلوتامیک باشد. کاهش بازده کوانتومی شدت نشر نسبی در طیف نشری سورفکتانت sds و dtab به صورت خاموشی استاتیک میباشد. نتایج سینتیکی به دست آمده از منحنی های میکائلیس-منتن و لاینویور-برگ در برهم کنش آنزیم لیپاز با سورفکتانت های یونی نشان می دهد کهk_(m_app ) حاصل از واکنش در حضور سورفکتانت های sds و dtab بیشتر و برای سورفکتانت cth کوچکتر از k_(m_app ) واکنش کنترل می باشد. همچنین سرعت ویژه واکنش به ترتیب به صورت cth>dtab>sds مشاهده گردید که افینیته و پایداری بیشتر آنزیم لیپاز به pnpd در حضور cth نسبت به واکنش کنترل و تاثیر ph روی گروههای قابل تفکیک در جایگاه فعال آنزیم لیپاز یا در ساختار pnpd میتواند علت آن باشد. همچنین در مورد برهم کنش cth با آنزیم لیپاز با افزایش pnpd شیب نمودارهای لاینویور -برگ در حال کاهش است. بنابراین kcat و vmax در حال افزایش میباشد که نشانگر خواص کاتالیزوری آن می¬باشد. بنابراین سورفکتانت های sds و dtab به صورت مهار کننده رقابتی برگشت پذیر و cth با افزایش سرعت واکنش دارای ویژگی کاتالیزوری و به صورت فعال کننده جزئی برگشتپذیر میباشد.