طراحی بیوانفورماتیکی و بهینه سازی تولید آنزیم گلوکزاکسیداز نوترکیب بیان شده در مخمر یارروویا لیپولیتیکا

خدیوی درخشان, فاطمه; درویشی, فرشاد; دزفولیان, مهروز; مادزاک, کاترین

طراحی بیوانفورماتیکی و بهینه سازی تولید آنزیم گلوکزاکسیداز نوترکیب بیان شده در مخمر یارروویا لیپولیتیکا

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

¹ دانشجوی دکتری، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد کرج، دانشکده علوم پایه، گروه میکروب شناسی

² دانشیار، دانشگاه مراغه، دانشکده علوم پایه، گروه میکروب شناسی

³ استادیار، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد کرج، دانشکده علوم پایه، گروه میکروب شناسی

⁴ استاد، دانشگاه پاریس، آگروپاریس تک

چکیده

سابقه و هدف: آنزیم گلوکزاکسیداز کاربرد فراوانی در صنایع پزشکی، دارویی، غذایی، نساجی و محیطی دارد. بیان هترولوگ این آنزیم در میزبان های مخمری به دلیل برخی از محدودیت های تولید صنعتی این آنزیم توسط آسپرژیلوس نایجر بررسی شده است. این مطالعه با هدف بررسی ویژگی های بیوانفورماتیکی گلوکزاکسیداز در سویه نوترکیب مخمر یارروویا لیپولیتیکا Po1g-GOX و بهینه سازی شرایط تولید این آنزیم به روش تاگوچی صورت گرفت.

مواد و روش ها: توالی پروتئین، ساختارهای اول، دوم، سوم و میزان گلیکوزیلاسیون آنزیم نوترکیب گلوکزاکسیداز با نرم افزارهای بیوانفورماتیکی بررسی شد. بهینه سازی تولید آنزیم نوترکیب برای گلوکز، پپتون، عصاره مخمر و pH در محیط YPD دارای تیامین در 4 سطح برای نرم افزار Qualitek-4 تعریف شد. میزان تولید آنزیم سنجش و با نرم افزار تجزیه و تحلیل شد.

یافته ها: گلوکزاکسیداز نوترکیب دارای 605 اسیدآمینه بوده که ساختار دوم آن دارای 29 درصد مارپیچ آلفا، 16 درصد صفحه بتا و 54 درصد کویلاست که با ساختار دوم توالی اسیدآمینه گلوکزاکسیداز طبیعی آسپرژیلوس نایجر تشابه زیادی را نشان داد. 8 جایگاه گلیکوزیلاسیون در این پروتئین نوترکیب قرار دارد و ساختار سوم دارای یک دومین است و تشابه بالایی با گلوکزاکسیداز طبیعی دارد. بیشترین تولید آنزیم گلوکزاکسیداز نوترکیب در شرایط بهینه در محیط کشت حاوی 30 گرم در لیتر گلوکز، 5 گرم در لیتر عصاره مخمر، 15 گرم در لیتر پپتون و pH حدود 7 به دست آمد.

نتیجه گیری: گلوکز اکسیداز نوترکیب یارروویا به دلیل شباهت بالا با گلوکزاکسیداز طبیعی پتانسیل مناسبی به منظور کاربرد در صنایع دارویی و غذایی دارد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات