مطالعات سینتیکی آنزیم پراکسیداز در حضور اکسید آهن و اکسید مس در دماهای مختلف

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 عضو هیئت علمی/ 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. ایزوآنزیمC پراکسیداز ترب کوهی (HRPC) یکی از متداول ترین پراکسیدازهای شناخته شده است ساختار این آنزیم به طور غالب دارای مارپیچ آلفا است. آنزیم پراکسیداز آنزیم مهم سم زدایی است که برای خلاص شدن سلول‌ها از پراکسید هیدروژن اضافی تحت شرایط نرمال و استرس، شامل آلودگی با سطوح سمی فلزات سنگین، به کار می‌روند، به‌هرحال استرس شدید ممکن است روی فعالیت سم‌زدایی خود آنزیم اثر بگذارد. مطالعات سینتیکی آنزیم پراکسیداز با استفاده از دستگاه اسپکتروفتومتر UV-Vis مجهز به سیستم کنترل الکترونیکی در دمای °C 35 و °C 45 و در 4 pH و در حضور اکسید آهن و اکسید مس انجام گرفت. بررسی پارامترهای سینتیکی نشان می‌دهند که اکسید آهن و اکسید مس باعث کاهش سرعت ماکسیمم (VMAX) و فعالیت آنزیم پراکسیداز می‌شوند. احتمال دارد با توجه به این که یون آهن و مس بار مثبت دارد، این مکان‌ها روی جایگاه‌های گلیکوزیله آنزیم یا در کنار آن‌ها قرار دارند و به‌واسطه بار منفی خود مکان ای مناسبی برای اتصال آهن و مس هستند. احتمالاً اتصال آهن و مس باعث تغییر بیشتر ساختار دوم شده و باعث می‌شود کسر پیچه‌های تصادفی بیشتر از مارپیچ های آلفا باشد.

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.

Chiou, C. C.; Chang, P. Y.; Chan, E. C.; Wu, T. L.; Tsao, K. C.; Wu, J. T.; (2003). Urinary 8- hydroxydeoxyguanosine and its analogs as DNA marker of oxidative stress: development of an ELISA and measurement in both bladder and prostate cancers. Clinica chimica acta, 334(1-2): 87-94.

Cheng, J.; Ming Yu, S.; Zuo, P.; (2006). Horseradish peroxidase immobilized on aluminum pillared interlayered clay for the catalytic oxidation of phenolic wastewater. Water Research; 40(2): 283-290.

Fidy, J.; Paul, K. G.; Vanderkooi, J. M.; (1989). Differences in the binding of aromatic substrates to horseradish peroxidase revealed by fluorescence line narrowing. Biochemistry; 28(19): 7531-7541.

Govere, E. M.; Tonegawa, M.; Bruns, M. A.; Wheeler, E. F.; Kephart, K. B.; Voigt, J. W.; Dec J.; (2007). Using minced horseradish roots and peroxides for the deodorization of swine manure: A pilot scale study. Bioresource Technology; 98(6): 1191-1198.

Grossoehme, N. E.; Mulrooney, S. B.; Hausinger, R. P.; Wilcox, D. E.; (2007). Thermodynamics of Ni2+, Cu2+, and Zn‑ binding to the urease metallochaperone UreE. Biochemistry; 46(37): 10506-10516.

Hammel, K. E.; Cullen, D.; (2008). Role of fungal peroxidases in biological ligninolysis. Current Opinion in Plant Biology; 11(3): 349-355.

Hatakka, A.; Lundell, T.; Hofrichter, M.; Maijala, P.; (2003). Manganese peroxidase and its role in the degradation of wood lignin. ACS Publications, 230-245.

Huang, Q.; Laberge, M.; Szigeti, K.; Fidy, J.; Schweitzer Stenner, R.; (2003). Resonance Raman spectroscopy study of change of iron spin state in horseradish peroxidase C induced by removal of calcium. Biopolymers; 72(4): 241-248.

Jia, J.; Wang, B.; Wu, A.; Cheng, G.; Li, Z.; Dong, S.; (2002). A method to construct a third-generation horseradish peroxidase biosensor: self-assembling gold nanoparticles to three -dimensional sol-gel network. Analytical Chemistry; 74(9): 2217-2223.

Keyhani, J.; Keyhani, E.; Einollahi, N.; Minai-Tehrani, D.; Zarchipour, S.; (2003). Heterogeneous inhibition of horseradish peroxidase activity by cadmium. Biochimica et Biophysica Acta (BBA)-General Subjects; 1621(2): 140 -148.

Keyhani, J.; Keyhani, E.; Zarchipour, S.; Tayefi-Nasrabadi, H.; Einollahi, N.; (2005). Stepwise binding of nickel to horseradish peroxidase and inhibition of the enzymatic activity. Biochimica et Biophysica Acta (BBA)-General Subjects; 1722(3): 312-323.

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.

Li, X. M.; Yang, X. Y.; Zhang, S. S.; (2008). Electrochemical enzyme immunoassay using model labels. TrAC Trends in Analytical Chemistry; 27(6): 543-553.

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.

Mulrooney, S. B.; Ward, S. K.; Hausinger, R. P.; (2005). Purification and properties of the Klebsiella aerogenes UreE metal-binding domain, a functional metallochaperone of urease, J. Bacteriol; 187: 3581-3585.

Oguchi, T.; Tawaki, S.; Uyama, H.; Kobayashi, S.; (1999). Soluble polyphenol. Macromolecular Rapid Communications; 20(7): 401-403.

Sharma, S. K.; Sehgal, N.; Kumar, A.; (2002). A quick and simple biostrip technique for detection of lactose. Biotechnology Letters; 24(20): 1737-1739.

Silaghi-Dumitrescu, R. L.; (1996). HRP: A summary of its structure, mechanism and substrate diversity. LABPV-Peroxidase Biotechnology and Application, 1-17.‏

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.

Ulson De Souza, S. M. A. G.; Forgiarini, E.; Ulson De Souza, A. A.; (2007). Toxicity of textile dyes and their degradation by the enzyme horseradish peroxidase (HRP). Journal of Hazardous Materials; 147(3): 1073-1078.

Veitch, N. C.; (2004). Horseradish peroxidase: a modern view of a classic enzyme. Phytochemistry; 65(3): 249-259.

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.

Ye, F. X.; Zhu, R. F.; Li, Y.; (2009). Deodorization of swine manure slurry using horseradish peroxidase and peroxides. Journal of Hazardous Materials; 167(1-3): 148-153.

Yoon, K. –Y.; Hoon Byeon, J.; Park, J. –H.; Hwang, J.; (2007). Susceptibility constants of Escherichia coli and Bacillus subtilis to silver and copper nanoparticles. Science of the Total Environment; 373(2): 572-575.

Experimental Animal Biology; 1(1): 2015.