شناسایی جهش های پایدارکننده ساختارآنزیم لوسیفراز گونه ایرانی بوسیله ابزارها و پایگاه های بیوانفورماتیک و شبیه سازی دینامیک مولکولی

الموضوعات :

علیرضا خندابی ¹ , حسن صاحب جمعی ² , فهیمه باغبانی آرانی ³

1 - گروه ژنتیک و بیوتکنولوژی، دانشکده علوم زیستی، واحد ورامین- پیشوا، دانشگاه آزاد اسلامی، ورامین، ایران
2 - گروه بیوفیزیک، دانشکده علوم زیستی، واحد ورامین- پیشوا، دانشگاه آزاد اسلامی، ورامین، ایران
3 - گروه ژنتیک و بیوتکنولوژی، دانشکده علوم زیستی، واحد ورامین- پیشوا، دانشگاه آزاد اسلامی، ورامین، ایران

تاريخ الإرسال : 27 الجمعة , ذو الحجة, 1442 تاريخ التأكيد : 02 الخميس , صفر, 1443 تاريخ الإصدار : 06 السبت , ربيع الثاني, 1442

الکلمات المفتاحية: پایداری, جهش, دینامیک مولکولی, لوسیفراز,

ملخص المقالة :

آنزیم لوسیفراز در واکنش بیولومینسانس (نشر نور توسط موجودات زنده) دخالت دارد. این آنزیم به عنوان گزارشگر ژنی در تصویربرداری in vivo کاربردهای فراوانی دارد. علی رغم کاربردهای فراوان و تشخیصی آنزیم لوسیفراز، چندین عامل هم چون پایداری پایین لوسیفراز نسبت به حرارت و Km بالا برای سوبسترای ATP استفاده از آن را محدود کرده است. با توجه به پایداری پایین آنزیم لوسیفراز مطالعه حاضر جهت ارزیابی تاثیر جهش های تک اسیدآمینه بر پایداری آنزیم لوسیفراز گونه ایرانی لامفیریس ترکستانیکوس[1] با استفاده از وب سرورهای بیوانفورماتیک و شبیه سازی دینامیک مولکولی صورت گرفت. برای این منظور ابتدا جهت تعیین پایداری، جهش ها با استفاده از وب سرورهای I-Mutant-2، Pop-music، Cupsat، istable،MUpro و ابزارهای Protparam و foldx تحت نرم افزار Yasara بررسی شد. وب سرورها و foldx پیش بینی کردند که دو جهش Q35L و H9M باعث پایداری ساختار می شوند. وب سرور Polyphen-2هم پیشگویی کرد که این دو جهش در عملکرد آنزیم اثر مخرب ندارد. برای تایید بیش تر این دو جهش شبیه سازی دینامیک مولکولی انجام شد، که نتایج RMSD و RMSF و شعاع ژیراسیون و هیدروفوبیسیته هم نشان دادند که این جهش ها باعث پایداری این آنزیم می شود.