بررسی اثر جایگزینی فنیل آلانین 17 با آلانین بر فعالیت و ویژگی سوبسترایی آنزیم لیپاز باسیلوی ترموکاتنولاتوس

لیپازها یا تری آسیل گلیسرول هیدرولازها (ec. 3.1.1.3)، آنزیمهایی هستند که در صنایع گوناگون مانند غذا، دارو، تولید شوینده ها، و غیره کاربرد دارند. لیپازهای تولید شده توسط میکروارگانیسم های گرما دوست به دلیل پایداری در دماهای بالا، حلال های آلی و نیز phهای قلیایی, برای استفاده در صنعت مناسبترند. لیپاز btl2 مربوط به باکتری گرما دوست باسیلوس ترموکاتنولاتوس علی رغم این ویژگیهای مطلوب، دارای محدودیتهایی است که از آن جمله می توان به عدم توانایی در تجزیه سوبستراهای بزرگ اشاره کرد. افزایش فضا و کاهش ممانعت فضایی در جایگاه فعال، احتمالاً سبب تسهیل ورود سوبستراهای بزرگتر و در نتیجه باعث تغییر ویژگی سوبسترایی آنزیم خواهد شد. به این منظور، آمینواسید فنیل آلانین 17 که به سمت جایگاه فعال قرار گرفته و به دلیل زنجیره جانبی بزرگ خود، باعث کاهش فضا و افزایش ممانعت فضایی در جایگاه فعال شده است با آمینواسید کوچکتر آلانین جایگزین شد. سپس فعالیت آنزیم جهش یافته در حضور سوبستراهای مختلف و نیز اثر عوامل گوناگون مثل دما، ph، حلال های آلی، دترجنت ها و یون های فلزی بر فعالیت آنزیم بررسی شد. نتایج نشان داد که جهش اعمال شده، فعالیت آنزیم را در حضور همه سوبستراها به جز سوبسترای 14 کربنه، نسبت به آنزیم طبیعی افزایش داد ولی تغییر قابل ملاحظه ای در ویژگی سوبسترایی آنزیم ایجاد نشد. نتایج همچنین نشان داد که در حضور عوامل گوناگون، لیپاز جهش یافته در مقایسه با لیپاز طبیعی فعالیت بالاتری دارد ولی با این حال، مقایسه فعالیت لیپازهای طبیعی و جهش یافته نسبت به نمونه کنترل نشان داد که جهش تنها باعث افزایش پایداری حرارتی لیپاز شده است و در حضور عوامل دیگر، لیپاز جهش یافته پایداری کمتری در مقایسه با لیپاز طبیعی نشان می دهد. این نتایج نشان می دهد که با جایگزین شدن فنیل آلانین 17 با آلانین، ممانعت فضایی کاهش و به دنبال آن فضای جایگاه فعال افزایش یافته است که این امر احتمالاً سبب تسهیل ورود سوبسترا به جایگاه فعال شده است.