مطالعه فتوپروتئین mnemiopsin با استفاده از روش های طیف سنجی و کالریمتری

نمیوپسین پروتئینی متعلق به خانواده ی بزرگ پروتئین های اتصالی به کلسیم از نوع ef-hand و از گروه فتوپروتئین های وابسته به ca2+ می باشد که به طور گسترده ای به عنوان کاوشگر داخل سلولی کلسیم، بیوسنسور، نشانگر آنالیز زیستی برای مطالعات immunoassay و … استفاده می شود. یکی از ویژگی های تمامی اعضای خانواده ی ef-hand وجود موتیف ساختمانی مارپیچ-لوپ-مارپیچ می باشد. در این تحقیق برای نخستین بار تغییرات کانفورماسیونی پروتئین نمیوپسین در حضور غلظت های مختلف کلسیم مورد مطالعه قرار گرفت. پروتئین نمیوپسین در باکتری e. coli سویه bl21 بیان شد و به کمک ستونni-nta agarose تخلیص گردید. کلسیم توسط edta یا رسوب با تری کلرو استیک اسید از ساختار پروتئین حذف شد. مطالعات far-uv cd، فلوئورسانس و کالریمتری توسط jasco-715 spectropolarimeter،ls55 fluorescence spectrophotometer و nano dsc-?انجام شد. طیف far-uv cd تمامی اشکال دارای کلسیم با آپو نمیوپسین تفاوت چندانی نشان نمی دهد، اما به نظر می رسد تاثیر غلظت های پایین و بالا بر ساختار کمی متفاوت است. فلوئورسانس ذاتی در حضور کلسیم کاهش می یابد، درحالیکه فلوئورسانس ans افزایش می یابد. این نتایج نشان می دهد نمیوپسین در حالت آپو نسبت به ساختار دارای کلسیم کانفورماسیون بسته تری دارد. هم چنین شیب اشترن-ولمر (حاصل از خاموشی فلوئورسانس در حضور اکریل-امید) برای نمیوپسین دارای کلسیم نسبت به آپو بیشتر است، بنابراین انعطاف پذیری (در دسترس بودن آمینواسید تریپتوفان) در ساختار دارای کلسیم افزایش می یابد. هضم پروتئین در حضور ترمولیزین نشان داد پروتئین در حالت آپو نسبت به ترمولیزین مقاوم تر است و کمتر هیدرولیز می شود. نتایج دینامیک مولکولی نیز نشان می دهد در میان پنج باقیمانده تریپتوفان موجود در ساختار نمیوپسین، تغییرات ریز محیط اطراف رزیدو 21 از اهمیت بیشتری برخوردار است. مطالعات کالریمتری بیانگر افزایش پایداری حرارتی پروتئین در حضور کلسیم است. نتایج تجربی کسب شده در این تحقیق نشان از آن دارد که برخلاف اکثر پروتئین های متصل شونده به کلسیم، با اتصال کلسیم انعطاف پذیری ساختار نمیوپسین در کل افزایش می یابد که با عملکرد این پروتئین تطابق کامل دارد.