23663

BIOTECH2 356

كارشناسي ارشد

زيست فناوري- ميكروبي

علوم و فناوري‌‌‌هاي زيستي

1403/3/27

114

ماندانا بهبهاني , حسن محبت كار

كوتيناز , فعاليت آنزيمي , پارا-نيتروفنيل پالميتات , بيوانفورماتيك , موتيف هاي ساختاري

كوتيناز ها آنزيم‌هايي با وزن مولكولي بالا هستند كه اولين بار در قارچ‌هاي بيماري‌زاي گياهي كشف شدند و قادرند كه تركيبات آلي و تركيبات سنتزي سنگين و پيچيده‌اي مثل پلاستيك‌ها و يا پلي‌استرها را، با شكست پيوند هاي استري در پليمرها تجزيه كنند. كوتيناز همانند ساير آنزيم‌ها مي‌تواند فوايد بسياري براي موجودات زنده و كاربردهاي صنعتي و پزشكي براي انسان داشته باشد. در اين مطالعه از روش‌هاي آزمايشگاهي سنجش آنزيم با استفاده از سوبستراي اختصاصي آنزيم به نام پارانيتروفنيل پالميتات براي كشف، اندازه‌گيري و مقايسه ميزان فعاليت آنزيمي كوتيناز در يكسري سويه‌هاي قارچي و باكتريايي استفاده شد؛ سپس با كمك ابزار هاي مختلف در علم بيوانفورماتيك مانند ابزار سرور هاي MEME، ProtParam، GOR IV، ROC STAR، NCBI، BIOSEQ-Analysis و Interpro به بررسي و مقايسه ويژگي‌هاي پروتئيني كوتيناز در يكسري سويه‌هاي قارچي و باكتريايي پرداختيم. سنجش فعاليت آنزيم، تفاوت واضحي بين يكسري سويه‌هاي قارچي و سويه‌هاي متفاوت باكتريايي نشان نداد. استفاده از ابزارهاي بيوانفورماتيكي، بين ويژگي‌هاي فيزيكوشيميايي و درصد ساختار هاي ثانويه كوتيناز باكتريايي و قارچي تفاوت معنا داري نشان نداد؛ بين ويژگي هاي آب دوستي، آب گريزي و جرم مولكولي توالي هاي پروتئيني كوتيناز قارچي و باكتريايي اختلاف معناداري مشاهده شد. برسي موتيف هاي ساختاري كوتيناز باكتريايي و قارچي پيش بيني شده به وسيله سرور MEME و بار گزاري آنها در Interpro نشان داد كه همه ي موتيف ها داراي فعاليت هيدرولازي، متعلق به خانواده ي آلفا/بتا هيدرولاز ها و متعلق به توالي هاي كوتينازي هستند.

Cutinase , enzyme activity , para-nitrophenyl palmitate , bioinformatics , structural motifs

Bioinformatics and laboratory comparison of Cutinase enzymes in some bacterial and fungal strains

زيست فناوري

Cutinases are enzymes with high molecular weight that were found in pathogenic fungi for the first time and they are also able of degradation of heavy and complicated organic or synthetic compounds likewise plastics or polyesters by breaking the ester bonds in polymers. Ctinases like other enzymes could have lots of useful applications for the living or humans in industrial and medical fields. In this study, we discovered, measured and compared the level of cutinase enzyme activity in a series of fungal and bacterial strains using laboratory methods using the specific substrate named para-nitrophenyl palmitate of the desired enzyme; Then, with the help of different tools in bioinformatics like MEM, ProtParam, GOR IV, ROC STAR, NCBI and BIOSEQ-Analysis, AND Interpro we examined and compared the protein characteristics of cutinase in a number of fungal and bacterial strains. Differences in the amount of laboratory data, i.e. measuring enzyme activity, have not shown a clear difference between a series of fungal strains and different bacterial strains. Also, using bioinformatics tools, a significant difference was not shown between the physicochemical characteristics of bacterial and fungal cutinase; A significant difference was observed between the hydrophilicity, hydrophobicity and molecular weight of fungal and bacterial cutinase protein sequences. Examining the structural motifs of bacterial and fungal cutinase predicted by MEME server and loading them in Interpro showed that all the motifs have hydrolase activity, belong to the alpha/beta hydrolase family and belong to cutinase sequences.

4