مطالعه خصوصيات بيوشيمي الاستاز حاصل از باكتري سودوموناس آئروجينوزا سويه‌ي PTCC1430

Biochemical Characterization of Elastase from Pseodomonas aeruginosa Strain PTCC1430

سابقه و هدف: متالوپروتئازها كاربردهاي فراواني در صنعت از جمله در سنتز پپتيد و آسپارتام دارند . با اين وجود استفاده از آن ها با محدوديت هايي از قبيل ناپايداري به سبب اتوليز مواجه است. در تحقيق حاضر خصوصيات بيوشيميايي يك متالوپروتئاز (الاستاز) حاصل از باكتري سودوموناس آئروجينوزا پس از خالص سازي مورد بررسي قرار گرفت. مواد و روش ها: با استفاده از كروماتوگرافي تمايلي پروتئين نوتركيب از E. coli خالص گرديد. با رسم منحني فعاليت آنزيم در دماهاي مختلف وابستگي فعاليت به دما بررسي و دماي بهينه تعيين گرديد. با استفاده از بافر ميكس pH بهينه و با غير فعال سازي حرارتي برگشت ناپذير شيب غيرفعال سازي، t1/2 و پارامترهاي ترموديناميكي غيرفعال سازي تعيين گرديد. يافته ها:دماي بهينه در هر سه غلظت 0، 5 و 10 ميلي مولار كلريد كلسيم برابر با 60 درجه سانتيگراد تعيين گرديد و pH بهينه 5/8 بدست آمد. شيب غير فعال سازي حرارتي برگشت ناپذير در دماهاي 55، 60، 65، 70، 75 و 80 درجه سانتي گراد با افزايش دما افزايش يافت. در دماهاي مذكور t1/2 بترتيب 150، 112، 47، 32، 18، 8 و 4 دقيقه محاسبه گرديد. مقادير Ea ، D H # ، D S # و D G # بترتيب 37/7 ، 37/02 و 23/61 كيلوكالري بر مول و مقدار kinactivation برابر با 1- s 103 × 49/4 بدست آمد. نتيجه گيري: از نظر وابستگي به دما الاستاز سودوموناس آئروجينوزا يك آنزيم با خصيوصيات مابين مزوفيل ها و ترموفيل ها مي باشد. كلسيم در ميزان دماي بهينه بي تاثير است، و اين پيشنهاد مي كند پايداري آنزيم مذكور غير وابسته به كلسيم است.

Aim and Background . Metalloproteases have numerous industrial applications such as peptide and aspartame synthesis. However, their application is limited by instability as a result of autolysis. . In the present study, following purification, biochemical properties of a metalloprotease (elastase) from Pseudomonas aeruginosa have been investigated. Materials and Methods. Recombinant protein has been purified from E. coli by affinity chromatography. Temperature dependence of enzyme activity and optimum temperature has been measured using a plot of enzyme activity versus different temperatures. Optimum temperature of enzyme activity has been determined within a mix buffer solvent by activity measurements at different pHs, and the inactivation rate, t1/2 and thermodynamic parameters of inactivation have been determined using irreversible thermoinactivation. Results. Optimum temperature was 60°C in the presence of 0, 5 and 10 mM CaCl2, and optimum pH was 8.5. Inactivation rate was increased with elevation of temperature from 55 to 80°C. Half-life of thermoinactivation ( t1/2 ) was 150, 112, 47, 32, 18, 8 and 4 min at 55, 60, 65, 70, 75 and 80°C, respectively. Ea, D H # , D S # and D G # was 37.70, 37.02, 23.61 kcal/mol, respectively, and kinactivation was 4.49 ´ 103 s-1. Conclusion . Pseudomonas aeruginosa elastase can be considered between thermophilic and mesophilic enzymes. Optimum temperature did not alter in different calcium concentrations which imply that elastase stability is Ca-independent.