ارزيابي مقايسه‌اي ويژگي‌هاي ساختاري و قابليت‌هاي عملكردي شبه آنزيم‌هايCotA سويه‌هاي باكتريايي

Comparative analysis on the structural and functions of bacteria CotA and CotA-like enzymes

صنعتي شدن جوامع بشري كه منجربه تغيير در رژيم غذايي، اقليم و آب و هوا شده است، از جمله چالش‌هاي اساسي در بروز بيماري‌هاي مختلف از جمله سرطان‌ها مي‌باشد. بنابراين، اصلاح رژيم غذايي و يا توسعه روش‌هايي در جهت حذف اين نوع از آلاينده‌ها، نظير هيدروكربن‌هاي آروماتيك، مي‌تواند راهكاري اميدبخش در جهت پيشگيري از اين نوع از بيماري‌ها باشد. لذا در اين تحقيق ارزيابي ويژگي‌هاي ساختاري و قابليت زيست تخريب‌پذيري آنزيم‌هاي لاكاز باكتريايي با هدف توسعه پري‌بيوتيك‌ها و پروبيوتيك‌هاي پيش‌گيري كننده از سرطان‌ مبتني بر آزمون‌هاي مولكولي در محيط شبه واقعي در دستور كار قرار گرفته است. به اين منظور توالي پروتئيني آنزيم CotA با شماره دستيابي P07788 از بانك اطلاعاتيNCBI استحصال و ويژگي‌هاي فيزيكوشيميايي آن تعيين شد. توالي‌هاي پروتئيني همگون با اين آنزيم با استفاده از ماتريكس‌هاي PAM250 و BLOSUM62 انجام و تعيين قرابت فيلوژنيك آنها با نسخه 6 برنامهMAGE صورت پذيرفت. مدل‌سازي ساختاري آنزيم‌CotA و شبه‌آنزيم‌ها با برنامه مدلر انجام و پس از تعيين كيفيت و جايگاه فعال و ارزيابي مقاومت دمايي با آزمون شبيه‌سازي دايناميك مولكولي با برنامه گرومكس، ميل اتصالي آنها با هيدروكربن‌هاي آروماتيك با آزمون داكينگ مولكولي صورت پذيرفت. نتايج حاصل از اين تحقيق منجربه آشكارسازي شبه‌آنزيم‌هاي CotA در سويه‌هايي از جنس باكتريايي سودوموناس و باسيلوس با كيفيت مطلوب ساختاري شدند. با اين وجود، ميل اتصالي و پايداري دمايي متفاوت آنزيم‌هاي مورد بررسي آشكار و مطلوب‌ترين آنها با توجه به نياز صنايع به مقاومت دمايي آنزيم جهت سنتز و آزمايش‌هاي بعدي در نظر گرفته شد.

Industrialization of the society, with changes in dietary, climate and weather, are the main clues of diseases development such as cancers. So, diet upgrading and/or development of technology for eliminate these pollutants, such as polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs), would be promising approach to prevent these diseases. Accordingly, in this study structural analysis and degradation capability of laccases of the bacterial were performed; in order to anti-cancer prebiotics and probiotics development based on molecular simulation. In this regard, protein sequence of CotA was retrieved from NCBI databank with accession number P07788, and characterized its physicochemical properties. Moreover, homologues proteins of this enzyme and correlation of them were determined based on PAM250 and BLOSUM62 matrix by Blast and MEGA 6 programs, respectively. 3D structures of CotA and its homologues sequences were determined by MODELER program. Subsequently, GROMACS and AutoDuck software were used for assessment the thermostability and affinity of these enzymes to PAHs. The results of this investigation reveal tertiary structures of homologues sequences of CotA enzyme in strains of Pseudomonas and Bacillus species with suitable quality. Nonetheless, different affinity and thermostability of them were appeared, whereby the best of them was considered for more analysis