تاثير جايگزيني اسيدآمينه آرژينين 39 با ليزين روي واسرشتگي گرمايي فتوپروتئين نميوپسين 1

Effect of Replacement of Arginine 39 Amino Acid with Lysine on the Heat Denaturation of Mnemiopsin Photoprotein 1

اهداف: مطالعات مبتني بر پايداري گرمايي به عنوان يكي از روش هاي بررسي خواص فيزيكوشيميايي پروتئين ها در زيست فناوري مطرح هستند. هدف تحقيق حاضر بررسي اثر جايگزيني اسيدآمينه آرژينين (arg) شماره 39 با ليزين (lys) روي واسرشتگي گرمايي فتوپروتئين نميوپسين بود.مواد و روش ها: در تحقيق تجربي حاضر، جهش يافته r39k با پروتئين وحشي مقايسه شد (در آن اسيدآمينه آرژينين 39 به اسيدآمينه ليزين تبديل شده است). براي بررسي اثر جهش روي محتواي ساختار دوم، تكنيك دورنگ نمايي دوراني به كار رفت. به منظور بررسي تغييرات احتمالي در ميزان پايداري حرارتي پروتئين جهش يافته و وحشي، اندازه گيري هاي واسرشتگي دمايي توسط دستگاه كالري متري روبشي تفاضلي صورت گرفت. از نرم افزارهاي بيوانفورماتيك براي مقايسه ساختاري دو نوع پروتئين استفاده شد.يافته ها: فشردگي جهش يافته r39k نسبت به پروتئين وحشي كاهش يافت. تغيير قابل ملاحظه اي در مقادير پارامترهاي ترموديناميك به ويژه tm مشاهده نشد. بالاتربودن جنبش هاي مولكولي اسيدآمينه آرژينين شماره 187 در پروتئين جهش يافته نسبت به پروتئين وحشي پايداري اين پروتئين را كاهش داد. افزايش سطح در دسترس ليزين شماره 188 در پروتئين جهش يافته موجب افزايش پايداري آن شد.نتيجه گيري: در پايداري حرارتي پروتئين جهش يافته r39k عوامل مختلفي شامل جنبش هاي مولكولي اسيدآمينه ها، سطح در دسترس آنها و محتواي ساختارهاي دوم پايداركننده پروتئين تاثيرگذار هستند. اين جهش فشردگي جهش يافته r39k را نسبت به پروتئين وحشي كاهش مي دهد، افزايش asa مربوط به اسيدآمينه lys188 در جهش يافته r39k نسبت به پروتئين وحشي موجب افزايش پايداري پروتئين مي شود ولي كاهش ميزان ساختار دوم در اين جهش يافته همراه با بالاتربودن جنبش هاي مولكولي در اسيدآمينه arg187 در جهت كاهش پايداري اين جهش يافته عمل مي كند.

Aims Studies based on thermal stability are considered as one of the methods for investigating the physicochemical properties of proteins in biotechnology. The aim of this study was to evaluate the effect of replacement of Arginine 39 amino acid with lysine on the heat denaturation of mnemiopsin photoprotein 1. Materials & Methods In the current experimental study, R39K mutated mnemiopsin was compared with wild protein (in which arginine 39 amino acid was converted to the lysine amino acid). In order to investigate the effect of mutation on the content of the secondary structure, a rotation interpolation method was used. To investigate the possible changes in the rate of thermal stability of mutated and wild proteins, heat denaturation measurements were performed by differential scanning calorimeter. Bioinformatics software were used to compare the structure of two types of proteins. Findings The mutated R39K compression decreased in comparison with wild protein. No significant change was observed in the values of thermodynamic parameters, especially Tm. The upward movement of arginine 187 amino acid in the mutated protein decreased the thermal stability of this protein. Increasing the accessible surface of lysine 188 in the mutated protein increased its stability. Conclusion In thermal stability of the R39K mutated protein, various factors are effective, including the molecular movements of amino acids, their accessible surface, and the content of the secondary structure of protein stabilizing. This mutation reduces the mutated R39K compression rather than the wild protein; increasing ASA related to Lys188 amino acid in the mutated R39K compared with wild protein increases protein stability, but reducing the amount of secondary structure in this mutated, accompanied by an increase in the molecular upward movement in the Arg187 amino acid serves to reduce the stability of this mutated