کلونینگ، بیان، خالص سازی و تعیین خصوصیات آنزیم های هیدرولیتیک و صنعتی باکتری Halo thermo tolerant Bacillus licheniformis SL-۱
نام عام مواد
[طرح تحقیقاتی]
نام نخستين پديدآور
/ رضوان منیری ، سیاوش دستمالچی ، اعظم صفری
نام ساير پديدآوران
؛ مریم حمزه میوه رود ، ابوالفضل اعظمی ، مجتبی صحت
وضعیت نشر و پخش و غیره
محل نشرو پخش و غیره
کاشان
نام ناشر، پخش کننده و غيره
: دانشگاه علوم پزشکی کاشان
تاریخ نشرو بخش و غیره
، ۱۳۹۵.
یادداشتهای مربوط به نشر، بخش و غیره
متن يادداشت
الکترونیکی - لوح فشرده
یادداشتهای مربوط به خلاصه یا چکیده
متن يادداشت
چکیده :سابقه و هدف :آنزیم های باکتری Bacillus licheniformis نقش بسیار مهمی درفرآیندهای بیوتکنولوژی، پزشکی، دارویی، غذایی، کاغذ، چرم، شوینده ها و نساجی ایفا می کنند .هدف از این مطالعه شامل تعیین آنزیم های صنعتی باکتری هالوترموتولرانت۱-B. licheniformis SL، شناسایی خصوصیات فیزیکی و شیمیایی آنزیم ها، کلونینگ و بررسی سیستم های بیانی مختلف در تولید آنزیم های نوترکیب لاکاز و آسپاراژیناز می باشد .مواد و روش ها :باکتری هالوترموتولرانتB. licheniformis SL - ۱از دریاچه نمک آران و بیدگل جداسازی و با استفاده از تست های بیوشیمیایی و تکنیک مولکولی ۱۶S rDNA شناسایی شد .ژن های کدکننده آنزیم های لاکاز، ال-آسپاراژیناز، گلوتامات اندوپپتیداز، آرابینوز ایزومراز، اندو۱و۴بتا مانوزیداز، گلوتامیناز، پکتات لیاز، سلولاز، آلدهید دهیدروژناز و آلانتوئیناز از باکتریB. licheniformis SL - ۱با استفاده از پرایمرهای اختصاصی، تکثیر و تعیین توالی گردید .ژن کدکننده آنزیم لاکاز در وکتورهای بیانی pGEX۲T و pET۲۲b و ژن کدکننده آنزیم آسپاراژیناز، در وکتور بیانی pET۲۲b کلون شده و صحت انجام کلونینگ، با روش های تعیین توالی، هضم آنزیمی و PCR با استفاده از پرایمرهای اختصاصی هر ژن، تایید گردید .تولید آنزیم نوترکیب لاکاز و آسپاراژیناز در میزبان باکتریایی Origami و E. coli BL۲۱ در شرایط هوازی و بی هوازی انجام شد .تخلیص آنزیم های نوترکیب به روش کروماتوگرافی تمایلی با استفاده از دنباله های۶ Hisو GST متصل به N یا C ترمینال پروتئین نوترکیب انجام پذیرفت .تخلیص و استخراج آنزیم لاکاز نوترکیب از اینکلوژن بادی، به دو روش اوره و سارکوزیل-تریتون انجام شد .نتایج بیان آنزیم نوترکیب لاکاز و آسپاراژیناز با تکنیک وسترن-بلاتینگ تایید گردید .پارامترهای سینتیکیKm ، kcat وVmax آنزیم لاکاز با استفاده از سوبستراهای ABTS و SGZ و آنزیم آسپاراژیناز با استفاده از اسیدآمینه آسپاراژین به روش اسپکتروفوتومتر تعیین گردید .خصوصیات بیوشیمیایی و مقاومت آنزیم لاکاز نوترکیب در دما و pH های متفاوت، غلظت های مختلف مهارکننده ها و حلال های آلی تعیین گردید .فعالیت گلوتامینازی، خصوصیات بیوشیمیایی و پایداری آنزیم نوترکیب آسپاراژیناز در دما و pH های متفاوت مشخص شد .یافته ها :باکتری هالوترموتولرانت۱- B. licheniformis SLشباهت ۹۷ درصدی به سویه B. licheniformis ATCC ۱۴۵۸۰نشان داد .ژن های کدکننده آنزیم های لاکاز، ال-آسپاراژیناز، گلوتامات اندوپپتیداز، آرابینوز ایزومراز، اندو۱و۴بتا مانوزیداز، گلوتامیناز، پکتات لیاز، سلولاز، آلدهید دهیدروژناز و آلانتوئیناز از باکتریB. licheniformis SL - ۱تشابه ۹۹ الی ۱۰۰ درصدی با توالی آنزیم های باکتری B. licheniformis ATCC ۱۴۵۸۰ نشان دادند .سیستم بیانی Origami در بیان محلول آنزیم های نوترکیب عملکرد بهتری نسبت به E. coli BL۲۱ نشان داد .آنزیم لاکاز متصل به GST بصورت اینکلوژن بادی در میزبان باکتریایی E. coli BL۲۱ بیان شد و آنزیم فعال از اجسام اینکلوژن بادی استخراج گردید .آنزیم لاکاز نوترکیب محلول و فعال در شرایط کشت بی هوازی در سیستم بیانی Origami در مقیاس ۲۰ میلی گرم در لیتر تولید شد .پارامترهای Km و kcat آنزیم لاکاز برای سوبسترای SGZ به ترتیب ۱۹/۶ میکرومولار، ۲۴s - ۱و برای سوبسترای ABTS به ترتیب ۴۶ میکرومولار و ۲۳s - ۱تعیین گردید .آنزیم لاکاز ۵۰ درصد فعالیت خود را پس از یک ساعت انکوباسیون در دمای ۷۰ درجه سانتیگراد حفظ نمود .آنزیم لاکاز نوترکیب مقاومت بالایی به مهارکننده های) NaCl ۱۰۰۰ میلی مولار(،) EDTA ۵۰ میلی مولار(،) SDS ۱ میلی مولار (و) NaN۳ ۱ میلی مولار (نشان داد .همچنین لاکاز تولیدی در حضور غلظت های ۱۰ تا ۵۰ درصدی از حلال های آلی پایدار بوده و ۳۰ درصد فعالیت خود را حفظ نمود .آنزیم نوترکیب آسپاراژیناز با اختصاصیت بالایی اسیدآمینه آسپاراژین را هیدرولیز کرده و فاقد فعالیت گلوتامینازی بود .پارامترهای Km و kcat آنزیم آسپاراژیناز برای سوبسترای آسپاراژین به ترتیب ۱۰/۳۰ میکرومولار و۹۶/۲۳ s - ۱تعیین گردید .آنزیم آسپاراژیناز نوترکیب در مقایسه با فرم تجاری آن، چهار برابر فعالیت کاتالیتیکی بالاتری داشته و پایداری بالایی به دمای ۴ و ۳۷ درجه سانتیگراد و pH های ۵/۴ الی ۱۰ نشان داد .بحث و نتیجه گیری :باکتری جدیدB. licheniformis SL - ۱جدا شده، حاوی ۱۰ آنزیم صنعتی شناسایی شده با روش های مولکولی بود .کلونینگ و بیان آنزیم های لاکاز و آسپاراژیناز در دو سیستم بیانی Origami و E. coli BL۲۱ در شرایط هوازی و بی هوازی، نشان داد که سیستم بیانی Origami به خاطر تولید محلول آنزیم های نوترکیب، عملکرد بهتری دارد .آنزیم لاکاز تولید شده در شرایط بی هوازی فعالیت بیشتری نسبت به شرایط هوازی نشان داد .آنزیم لاکاز نوترکیب تولید شده در این مطالعه در مقایسه با گزارشات موجود برای لاکاز های تهیه شده از سایر منابع، مقاومت بالایی به مهارکننده ها و حلال های آلی داشت .آنزیم آسپاراژیناز تولیدی فعالیت گلوتامینازی نداشته و در مقایسه با فرم تجاری فعالیت کاتالیتیکی بالاتری نشان داد .کلید واژه ها :، باکتری هالوترموتولرانت۱- B. licheniformis SL، کلونینگ، بیان پروتئین نوترکیب، ال-آسپاراژیناز، لاکاز
اصطلاحهای موضوعی کنترل نشده
اصطلاح موضوعی
باکتری هالوترموتولرانت
اصطلاح موضوعی
کلونینگ
اصطلاح موضوعی
پروتئن نو ترکیب
اصطلاح موضوعی
ال-آسپاراژیناز
اصطلاح موضوعی
لاکاز
نام شخص به منزله سر شناسه - (مسئولیت معنوی درجه اول )