مطالعات سینتیکی آنزیم پراکسیداز در حضور حلال‌های آلی اتانول و بوتاندیول

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار دانشگاه شهرکرد

2 دانشجوی کارشناسی ارشد بیوشیمی دانشگاه شهرکرد

چکیده

چکیده
پراکسیدازها (EC.1.11.1.7) گروهی از آنزیم‌های اکسید و ردوکتازها هستند که توسط تعدادی از میکروارگانیسم‌ها و گیاهان تولید می‌شوند و احیای پراکسیدها را کاتالیز می‌کنند. پراکسیدازها به‌طور وسیعی در بیوشیمی بالینی و آزمایشات ایمنی‌شناسی آنزیمی استفاده می‌شوند. ایزوآنزیم C پراکسیداز ترب کوهی (HRPC) یکی از متداول‌ترین پراکسیدازهای شناخته شده است ساختار این آنزیم به‌طور غالب دارای مارپیچ آلفا است. مطالعات سینتیکی آنزیم پراکسیداز با استفاده از دستگاه اسپکتروفتومتر UV-Vis مجهز به سیستم کنترل الکترونیکی در دمای oC35 و oC45 و در 4 pH و در حضور اتانول و بوتاندیول انجام گرفت. بررسی پارامترهای سینتیکی نشان می‌دهند که حلال‌های آلی اتانول و بوتاندیول باعث افزایش سرعت ماکسیمم (VMAX) و فعالیت آنزیم پراکسیداز می‌شوند. حلال‌های آلی بر میان کنش‌های الکتروستاتیک پروتئین‌ها اثر می‌گذارند چرا که ثابت دی الکتریک آن‌ها با آب متفاوت است. به‌طور کلی کاهش خاصیت قطبی حلال و کاهش ثابت دی‌الکتریک سبب افزایش دافعه الکتروستاتیک شده و منجر به باز شدن پروتئین‌ها می‌شود. فعالیت آنزیم‌ها در چنین محیط‌های آلی باعث افزایش پایداری، فعالیت یا تسهیل واکنش‌هایی می‌شود که در محیط‌های آبی به سختی انجام می‌شود.
 

کلیدواژه‌ها


Agostini, E.; Hernandez Ruiz, J.; Arnao, M.B.; Milrad, S.R.; Tigier, H.A.; Acosta, M.; (2002). A peroxidase isoenzyme secreted by turnip (Brassica napus) hairy root cultures: inactivation by hydrogen peroxide and application in diagnostic kits. Biotechnology and applied biochemistry, 35(1): 1-7.##Biles, C.L.; Martyn, R.D.; (1993).  Peroxidase, polyphenoloxidase, and shikimate dehydrogenase isozymes in relation to tissue type, maturity and pathogen induction of watermelon seedlings. Plant physiology and biochemistry, 31(4): 499-506.##Carrea, G.; (1984). Biocatalysis in water- organic solvent two-phase systems. Trends in biotechnology, 2(4): 102-106.##Castillo, B.; Pacheco, Y.; AL-Azzam, W.; Griebenow, K.; Devi, M.; Ferrer, A.; Barletta, G.; (2005). On the activity loss of hydrolases in organic solvents: I. Rapid loss of activity of a variety of enzymes and formulations in a range of organic solvents. Journal of Molecular Catalysis B: Enzymatic, 35(4-6): 147-153.##Egorov, A.M.; Reshetnikova, I.A.; Fechina, V.A.; Gazaryan, I.G.; (1995). Comparative Studies of Plant and Fungal Peroxidases. Annals of the New York Academy of Sciences, 750(1): 469-472.##FernNdez, M.; Fragoso, A.; Cao, R.; BaOs, M.; Ansorge-Schumacher, M.; Hartmeier, W.; Villalonga, R.; (2004). Functional properties and application in peptide synthesis of trypsin  modified with  cyclodextrin – containing  dicarboxylic  acids. Journal of Molecular Catalysis B: Enzymatic, 31(1): 47-52##Fitzpatrick, P.A.; Ringe, D.; Klibanov, A.M.; (1994). X-ray crystal structure of cross-linked subtilisin Carlsberg in water vs acetonitrile. Biochemical and Biophysical Research Communications, 198(2): 675-681.##Griebenow, K.; Klibanov, A.M.; (1995). Lyophilization-induced reversible changes in the secondary structure of proteins. Proceedings of the National Academy of Sciences, 92(24): 10969-10976.##Gupta, M.N.; (1993). Enzyme function in organic solvents. EJB Reviews. Springer, 203: 25-32.##Laurenti, E.; Suriano, G.; Ghibaudi, E.M.; Ferrari, R.P.; (2000). Ionic strength and pH effect on the Fe (III)-imidazolate bond in the heme pocket of horseradish peroxidase:An EPR and UV-visible combined approach. Journal of Inorganic Biochemistry, 81(4): 259-266.##Lin, Z.; Chen, L.; Zhang, W.; (1996). Peroxidase from Ipomoea cairica (L) SW. Isolation, purification and some properties. Process Biochemistry, 31(5): 443 - 448.##Mantha, R.; Biswas, N.; Taylor, K.E.; Bewtra, J.K.; (2002). Removal of nitroaromatics from synthetic  wastewater  using two - step  zero - valent  iron  reduction and  peroxidase – catalyzed  oxidative  polymerization. Water environment research, 74(3): 280-287.##Saitou, T.; Kamada, H.; Harada, H.; (1991). Isoperoxidase in hairy roots and regenerated plants of horseradish (Armoracia lapathifolia). Plant ScienceZ 75(2): 195-201.##Simon, L.M.; Kotorman, M.; Szabo, A.; Nemcsok, J.; Laczko, I.; (2007). The effects of organic solvent/water mixtures on the structure and catalytic activity of porcine pepsin. Process Biochemistry, 42(5): 909-912.##Simon, L.M.; Laszlo, K.; Vertesi, A.; Bagi, K.; Szajani, B.; (1998). Stability of hydrolytic enzymes in water - organic solvent systems. Journal of Molecular Catalysis B: Enzymatic, 4(1-2): 41-45.##Smulevich, G.; Paoli, M.; De Sanctis, G.; Mantini, A.R.; Ascoli, F.; Coletta, M.; (1997). Spectroscopic evidence for a conformational transition in horseradish peroxidase at very low pH. Biochemistry, 36(3): 640-649.##Tayefi-Nasrabadi, H.; Keyhani, E.;  Keyhani, J.; (2006). Conformational  changes and  activity alterations induced by nickel ion in horseradish peroxidase.  Biochimie, 88(9): 1183-1197.##Veitch, N.C.; (2004). Horseradish peroxidase: a modern view of a classic enzyme. Phytochemistry, 65(3): 249-259.##Wakamatsu, K.; Takahama, U.; (1993). Changes in peroxidase activity and in peroxidase isozymes in carrot callus. Physiologia Plantarum, 88(1): 167-171.##Wang, Z.; Li, M.; Su, P.; Zhang, Y.; Shen, Y.; Han, D.; Ivaska, A.; Niu, L.; (2008). Direct electron transfer of horseradish peroxidase and its electrocatalysis based on carbon nanotube / thionine / gold composites. Electrochemistry communications, 10(2): 306-310.##