حذف دمین lg-like از آنزیم اندوگلوکاناز cel9a از باکتری alicyclobacillus acidocaldarius و بررسی خصوصیات این آنزیم

سلولازها آنزیم های چند واحدی می باشند. ساده ترین آنها تنها یک دمین کاتالیکی دارد اما معمولا دمین های کمکی نیز به آنها متصل می شود که فعالیت و ویژگی های کلی آنزیم را تحت تاثیر قرار می دهد. از آنجایی که سلولازها در صنایع مختلف و به ویژه در تولید سوخت زیستی از بیومس تجدپذیر و فراوان کره زمین نقش به سزایی دارد، مهندسی سلولازهایی با فعالیت بالا، پایداری دمایی بیشتر و پروفایل ph و دما گسترده تر مورد توجه قرار می گیرد. شناخت ساختار آنزیم، عملکرد دمین های تشکیل دهنده و تعیین ارتباط نسبی آن با فعالیت آنزیمی از جنبه زیستی و مهندسی آنزیم ها مهم می باشد. هم چنین شناخت عملکرد یک دمین در یک آنزیم را می توان به آنزیم های دیگری نیز تعمیم داد. دمین هایی با توپولوژی شبه ig یک دمین شایع در میان آنزیم ها می باشد که نقش تقریبا مبهمی دارد. اندوگلوکاناز cel9a باکتری اسیدوباسیلوس اسیدوکالداریوس یک سلولاز می باشد که دارای دمین عملکردی و دمین شبه ایمونوگلوبینی (ig) می باشد. به جز شبیه سازی های ساختاری، تا کنون هیچ مطالعات تجربی برای فهم عملکرد این دمین انجام نشده است. در این پژوهش با تکثیر ژن فاقد دمین شبه ایمونوگلوبینی (taa-cel9a) از روی ژن aa-cel9a و همسانه سازی آن داخل وکتور بیانی pet21، پروتئین کوتاه شده با فعالیت آنزیمی تولید گردید تا مطالعات آنزیمی به صورت تجربی جهت درک عملکرد دمین روی آن انجام بگیرد. نتایج نشان می دهد که حذف دمین شبه ایمونوگلوبینی خصوصیات بیوشیمیایی و ساختاری آنزیم را تحت تاثیر قرار داده است. در مقایسه با نوع وحشی، دمای بهینه، ph بهینه، پایداری دمایی آنزیم، انعطاف پذیری ساختاری و درصد ترکیب ساختار های دوم تغییر یافته است. دمای بهینه از 65 به 60 و ph بهینه از 6/5 به 7/5 تغییر یافته است. برخلاف انتظار پایداری دمایی افزایش یافته و ساختار آنزیم مستحکم تر و فشرده تر گردیده است. همچنین برخی از یون های فلزی که پایداری دمایی آنزیم نوع وحشی افزایش می دهند و ساختار آنزیم را فشرده تر می کنند, روی پایداری دمایی و ساختار آنزیم بدون دمین شبه ایمونوگلوبینی تاثیری نداشتند.