-
تحقیقات گسترده ای برروی پایدار ی پروتئازها درحلالهای آلی انجام شده است، زیرا این آنزیمها کاربردهای فراوانی درحلالهای آلی دارند. الاستاز حاصل از سودوموناس آئروجینوزا ازجمله Zn-متالوپروتئازهای مقاوم به حلال های آلی است. اما، آنزیم همولوگ آن، ترمولیزین باسیلوس ترموپروتئولیتیکوس، دارای پایداری دمایی بالا است درحالیکه پایداری بسیار کمی در حلال های آلی دارد. این آنزیم از نظر صنعتی مهم بوده و به ویژه در سنتز پپتید کاربرد دارد. در این تحقیق الاستاز نوترکیب خالص گردید و با ترمولیزین در حضور حلال های آلی مختلف مورد مطالعات مقایسه ای قرار گرفت. بدین منظور، فعالیت آنزیم ها در غلظت های V/V)% 50-0 )از حلال های آلی اتانول، متانول، ایزوپروپانول، دی متیل فرمامید، گلیسرول و اتیلن گلیکول اندازه گیری شد. فعالیت الاستاز در حضور همه حلال های آلی، به کار رفته به جز اتانول، در تمامی غلظت ها نه تنها کاهش نیافته بلکه روند افزایشی را نشان داده، در حالی که فعالیت ترمولیزین در شرایط مشابه کاملا از دست رفت. از سوی دیگر، فعالیت الاستاز در حضور DTT 1 میلی مولاردر تمام حلال ها به شدت کاهش یافت. با توجه به اینکه الاستاز دارای یک پیوند دی سولفیدی در دمین آمینوترمینال و یک پیوند دی سولفیدی در دمین کربوکسی ترمینال می باشد می توان پیشنهاد نمود که دلیل پایداری الاستاز در حلال های آلی وجود این پیوندهای دی سولفیدی می باشد.کلید واژگان: متالو پروتئاز, ترمولیزین, الاستاز, حلال آلی, فعالیت آنزیمیExtensive research has been conducted on the stability of proteases in organic solvents, because they have numerous applications in organic media. Thermolysin from Bacillus thermoproteolyticus is a highly thermostable Zn-metalloprotease and is applied in industry for peptide synthesis, a reaction essentially performs in organic media. However, thermolysin has low stability at organic solvents.In contrast, its homologous enzyme, Pseudomonas aeruginosa elastase (PAE) is an organic solvent stable protease. In the present study, recombinant PAE was purified and compared with thermolysin in different organic solvents. For this purpose, activity of enzymes was measured in ethanol, methanol, isopropanol, dimethylformamide, glycerol and ethylenglycol (0-50 % (V/V)). Except isopropanol and ethanol, not only the elastase activity was not decreased, but also strongly increased in organic solvents. However, activity of thermolysin was abolished in all organic solvents. In the presence of DTT 1mM, the PAE activity was notably decreased in organic solvents. Considering that PAE contains two disulfide bonds at N- and C-terminal domains, it may suggest that disulfide bonds play a role in organic solvent stability of PAE.Keywords: metaloprotease, thermolysin, elastase, organic solvent, activity of enzymes
-
آنزیم ترمولیزین (EC 3.4.24.4) آنزیم متالوپروتییناز مقاوم به حرارت است که پیوند پپتیدی دارای آمینواسید آبگریز لوسین و فنیل آلانین را هیدرولیز می کند. افزایش برخی ترکیبات می تواند باعث پایداری این آنزیم شود. در این پژوهش اثر کربوکسی متیل سلولز به عنوان افزودنی بر عملکرد و پایداری ترمولیزین بررسی گردیده است. ابتدا در شرایط سنجش فعالت آنزیم بررسی شد و سپس اثر دما و اتانول بر روی فعالیت آنزیم موردبررسی قرار گرفت. بعدازآن اثر کربوکسی متیل سلولز با درصدهای 2، 4، 6، 8 و 10 درصد بر فعالیت ترمولیزین بررسی شد. نتایج نشان داد که پایداری ترمولیزین در مقابل افزایش دما ابتدا افزایش و سپس در دماهای خیلی بالا کاهش می یابد و الکل باعث ناپایدار شدن آنزیم می شود. کربوکسی متیل سلولز باعث افزایش فعالیت و پایداری آنزیم ترمولیزین می شود و حضور کربوکسی متیل سلولز می تواند باعث پایداری و مقاومت آنزیم ترمولیزین در برابر اتانول شود. ازاین رو استفاده از کربوکسی متیل سلولز می تواند برای افزایش فعالیت این آنزیم در حلال اتانول بکار رود.کلید واژگان: پایداری آنزیم, ترمولیزین, کربوکسی متیل سلولز, الکلThermolysin enzyme is a heat-resistant metalloproteinase enzyme that binds (EC 3.4.24.4) a peptide containing hydrophobic amino acid leucine and phenylalanine. This enzyme`s immobilization is very important. Enzyme immobilization enhances the stability and reuse of the enzyme and improves the properties of the enzyme and facilitates the enzyme readiness of the product. In order to study the adsorption in the presence of ethanol, different concentrations of ethanol were investigated with enzyme. To investigate the presence of CMC, the enzyme was mixed with different percentages of CMC solution and the casein (substrate) was mixed with different amounts. The effect of CMC and alcohol on the enzymatic solution of CMC was obtained. The effect of CMC and alcohol was investigated. The effect of CMC 2%, 4%, 6%, 8% and 10% with 1% casein on the enzyme was investigated. In this study, it was shown that thermolysin increases activity and stability against temperature rise and then decreases at very high temperatures, and alcohol causes enzyme instability. CMC increases the activity and stability of the thermolysin enzyme, but the presence of CMC can increase the stability and resistance of the thermolysin enzyme to alcohol. CMC has been shown to stabilize thermolysin.Keywords: Enzyme Stability, Thermolysin, Carboxymethyl Cellulose, Alcohol
-
ترمولیزین یک پروتئاز گرمادوست با کاربرد در صنعت به ویژه سنتز پپتید بوده و از باکتری باسیلوس ترموپروتئولیتیکوس به دست می آید. مطالعات قبلی نشان داده است که نمک کلرید سدیم باعث فعال سازی آنزیم می شود. ترمولیزین دارای چهار یون کلسیم ساختاری می باشد که در پایداری آن در برابر دما حائز اهمیت اند. در مطالعه حاضر، نقش کلسیم در فعال سازی آنزیم توسط نمک بررسی گردید. فعالیت آنزیم در حضور سوبسترای FAGLA در حضور نمک کلرید سدیم 2 مولار و در حضور و عدم حضور کلرید کلسیم 10 میلی مولار بررسی شد. به علاوه، طیف سنجی دورنگ نمایی دورانی و فلورسانس به منظور درک تغییرات ساختاری ترمولیزین در حضور نمک و حضور و عدم حضور کلرید کلسیم مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان داد که میزان فعالیت آنزیم در حضور FAGLA وکلرید کلسیم 10 میلی مولار 5/2 برابر افزایش یافت. نتایج طیف سنجی دورنگ نمایی دورانی پیشنهاد نمود که ساختار کلی ترمولیزین طی فعال سازی نمک وابسته به کلسیم تغییر نکرده و مطالعات فلورسانس نشان داد که جایگاه فعال تحت تاثیرکلسیم دستخوش تغییر شده است. بنابر نتایج بدست آمده از مطالعه حاضر، اتصال یون های کلسیم می تواند بر میزان فعال سازی ترمولیزین توسط نمک موثر می باشد.کلید واژگان: ترمولیزین, فعالیت آنزیمی, کلرید سدیم, کلسیمThermolysin, obtained from bacillus thermoproteolyticus, is a thermophilic protease having application in peptide synthesis. Previous studies have revealed that salt activates the enzyme. Thermal stability of TLN is critically dependent on four calcium ions bound in N- and C-terminal domains. The aim of present study is unraveling the role of calcium ions in the salt activation of enzyme. On the presence of NaCl 2 M, measurement of the activity of enzyme in the absence and presence of CaCl2 10 mM using FAGLA as substrate showed activation of enzyme using FAGLA and in the presence of CaCl2 10 mM increased 2.5 times. Circular dichroism and fluorescence spectroscopies were used to understand the calcium dependent changes in the enzyme structure. Circular dichroism spectra suggest that the overall structure of thermolysin has not changed during salt and calcium activation. However, fluorescence studies revealed that the active site has changed under calcium-dependent salt activation. According to the results of the present study, the binding of calcium ions might influence the activation of thermolysin by salt.Keywords: thermolysin, activity, sodium chloride, calcium
-
پروتئاز های خانواده ترمولیزین زیر مجموعه ای از سوپر فامیلی متالوپروتئاز های روی می باشند. این خانواده دارای یک یون روی بوده که نقش مهمی در عملکرد آنزیم داشته و همچنین شامل تعداد متفاوتی کلسیم بوده که در پایداری آن ها موثر است. عملکرد آنزیم های این خانواده به حرکت های کانفورماسیونی ویژه ی جایگاه فعال بستگی دارد. جایگاه فعال در این خانواده بین دو دمین انتهای آمینو و انتهای کربوکسی واقع شده و پیشنهاد شده است که این خانواده در هنگام کاتالیز متحمل حرکت hinge-bending شده که منجر به بسته و باز شدن شکاف جایگاه فعال شده و احتمال بروز تغییرات ساختاری را در حین فرآیند کاتالیز مطرح می سازد. در این مطالعه فعالیت آنزیمی ترمولیزین در مقایسه با الاستاز حاصل از سودوموناس آئروجینوزا مورد بررسی قرار گرفته و تغییرات ساختاری آنزیم ها با استفاده از شبیه سازی مولکولی مطالعه گردید. نتایج نشان داد که از یک طرف، ترمولیزین به دلیل کاهش زاویه لولا نسبت به الاستاز دارای تمایل بیشتری نسبت به سوبسترا بوده و از طرف دیگر، باز تر بودن دهانه جایگاه فعال در الاستاز نشان دهنده آزادی حرکت بیشتر باقی-مانده های کاتالیتیک در الاستاز و در نتیجه بالاتر بودن ثابت سرعت کاتالیتیک می باشد. در مجموع، کارآیی کاتالیتیک دو آنزیم در دمای 60 درجه تفاوت چندانی را نشان نمی دهد.کلید واژگان: ترمولیزین, فعالیت آنزیمی, زاویه لولا, شبیه سازی دینامیک مولکولیThermolysin- like proteases (TLPs) belong to subset of Zn-metalloproteases superfamily. The family includes a zinc ion which plays a critival role in the function of enzyme and some different calcium ions to improve stability of the structure. The enzyme function of this family depends on specific conformational motions of active site. The active site in this family is located between N-terminal and C-terminal domain and it has been proposed that TLPs endure a hinge-bending motion during catalysis resulting in closure and opening of the active-site cleft and raise the probability of structural changes during catalytic process. In this study, the activity of thermolysin compared with elastase achieved from Pseudomonas aeruginosa was investigated and structural changes of the enzymes were investigated by molecular dynamics simulation. The results disclosed that, on one hand- due to reduced hinge-angle- thermolysin tends to greater affinity to the substrate, however, the open mouth of active site represents more freedom of movements of catalytic residues in elastase and therefore catalytic rate constant (kcat) is higher. In general, catalytic efficiency of two enzymes does not reveal much difference at 60 °C.Keywords: thermolysin, enzyme activity, Hinge, bending, molecular dynamics simulation
-
ترمولیزین یک پروتئاز پایدار دمایی حاصل از باسیلوس ترموپروتئولیتیکوس می باشد. این آنزیم از نظر صنعتی مهم بوده و بویژه در سنتز پپتید کاربرد دارد. با توجه به کاربرد های صنعتی ترمولیزین، مطالعات زیادی بر روی آن انجام شده است. در تحقیق حاضر، نقش کلسیم در پایداری دمایی، pH اسیدی، در برابر عوامل دناتوره کننده (اوره و SDS) و نمک NaCl مطالعه گردید. پارامتر t1/2 در عدم حضور کلسیم، در دماهای 80، 85 و 90 درجه سانتی گراد به ترتیب 7، 3 و 1 دقیقه، اما در حضور کلسیم به ترتیب 95˃، 45 و 16 دقیقه بود. کلسیم تاثیر چندانی بر پایداری آنزیم در pH اسیدی نداشته است. همچنین، بررسی اثر دناتورانت ها نتایج متفاوتی نشان می دهد. در مورد SDS، درصدی از دناتورانت که فعالیت آنزیم را به نصف رساند، در عدم حضور کلسیم 1/0 و در حضور کلسیم 9/0 درصد (W/V) بود. اما در اوره، فعالیت آنزیم در حضور دناتورانت نه تنها دچار کاهش نشد، بلکه با افزایش روبرو شد و تفاوت قابل ملاحظه ای بین حالات حضور و عدم حضور کلسیم مشاهده نشد. تا غلظت 3 مولار NaCl، پایداری ترمولیزین در حضور کلسیم افزایش و در عدم حضور کلسیم اندکی کاهش یافته است. اما در غلظت بالاتر NaCl کاهش پایداری در هر دو مورد دیده شد. نتایج به دست آمده نشان می دهد که پایداری دمایی ترمولیزین و پایداری در برابر SDS به شدت وابسته به کلسیم می باشد، پایداری در برابر اوره و NaCl وابستگی نسبی به کلسیم را نشان می دهد و در pH اسیدی، پایداری آنزیم وابستگی به کلسیم ندارد.
کلید واژگان: ترمولیزین, پایداری, کلسیم, دناتورانت, pHThermolysin is a thermostable protease produced by Bacillus thermoproteolyticus. This enzyme is industrially applicable especially for peptide synthesis. Due to industrial applications، numerous investigations have been performed on thermolysin. In the present study، the role of calcium on thermal، acidic pH، denaturant (urea and SDS) and salt stabilities was studied. In the absence of calcium، t1/2 at 80، 85 and 90 ÛC was 7، 3 and 1 min، respectively. However، in the presence of 10 mM calcium، t1/2 at the same temperatures was >95، 45 and 16 min، respectively. On the other hand، calcium had marginal effect on the pH stability of enzyme. The analyses revealed that SDS and urea contrarily affect on the enzyme stability. The concentration of SDS by which the enzyme activity diminished by half was 0. 1 and 0. 9 (%W/V) in the presence and absence of calcium، respectively. Oppositely، urea did not reduced and even promoted the enzyme activity in both conditions. Stability of thermolysin in NaCl up to 3M was slightly increased in the presence of calcium while slightly decreased in the absence of calcium. At higher concentrations of NaCl، however، the stability was decreased in both conditions. These results reveal that thermal and SDS stability of thermolysin are strongly Ca-dependent، stability against NaCl and urea are moderately Ca-dependent، and its acidic pH stability is Ca-independent.Keywords: Thermolysin, Stability, Calcium, Denaturant, pH -
سابقه و هدف
آبکافت پروتئینهای مواد غذایی به کمک آنزیم راهکاری موثر برای تولید پپتیدهایی با خواص زیست فعال میباشد. به علاوه، تثبیت آنزیم روشی برای بازیابی آنزیمها برای استفاده های بعدی به شمار میرود. هدف مطالعه حاضر، بررسی اثرات تثبیت بر خواص آنزیم های نوترئاز و ترمولیزین و همچنین خواص ضد دیابتی ترکیبات حاصل از هضم شبیه سازی شده هیدرولیزاتهای پروتئینهای سفیده تخم مرغ در شرایط برون تنی می باشد.
مواد و روش هانوترئاز و ترمولیزین بر روی نانوذرات آهن پو شش داده شده با سلولز ثبیت شدند. سپس، فعالیت آنزیم، پایداری حرارتی، قابلیت استفاده مجدد و شرایط بهینه آبکافت پروتئینهای سفیده تخم مرغ مورد بررسی قرار گرفتند. هیدرولیزاتهای پروتئینهای سفففیده تخم مرغ در شففرایط برون تنی هضففم و فعالیت مهارکنندگی ترکیبات حاصل از هضم رودهای در برابر دیپپتیدیلپپتیداز)DPP-IV(IVو آلفا-گلوکوزیداز بررسی شد.
یافته ها و نتیجه گیریتثبیت آنزیم ها باعث افزایش پایداری حرارتی آنها گردید و ضمنا دمای بهینه برای هیدرولیز پروتئینهای سفیده تخم مرغ برای نوترئاز و ترمولیزین بهترتیب تا 4/0و 3/2درجه سلسیوس افزایش یافت. ترکیبات حاصل از هضم هیدرولیزاتهای به دست آمده از نوترئاز آزاد به طور موثری DPP-IVو آلفا گلوکوزیداز را به ترتیب تا 17/9و 29/7درصد مهار کرد. این ارقام برای هیدرولیزاتهای رها شده توسط ترمولیزین بیشتر بود (به ترتیب 37/2 و 35/1درصد.) تثبیت آنزیم موجب کاهش 4/4درصدی در فعالیت مهارکنندگی ترکیبات حاصل از هضم هیدرولیزات- های به دست آمده از نوترئاز و کاهش 28/6درصدی در فعالیت مهارکنندگی ترکیبات حاصل از هضم هیدرولیزاتهای به دست آمده از ترمولیزین بر علیه DPP-IVشد. تثبیت آنزیم باعث 9/8درصد کاهش در فعالیت نوترئاز و 12/2درصد کاهش در فعالیت ترمولیزین در مهار آلفا گلوکوزیداز توسط ترکیبات حاصل از هضم هیدرولیزاتها شد. بر اساس نتایج تحقیق حاضر، هیدرولیزاتهای پروتئینهای سفیده تخم مرغ حاصل از نوترئاز و ترمولیزین آزاد و تثبیت شده میتوانند در فرموله کردن غذاهای فراسودمند 1و غذاداروهایی 2با خواص چندگانه مورد استفاده قرار گیرند.
تعارض منافعنویسندگان اعلام میکنند که هیچ نوع تعارض منافعی مرتبط با انتشار این مقاله ندارند
کلید واژگان: آلفاگلوکوزیداز, دی پپتیدیل پپتیداز IV, نانو ذرات آهن, نوترئاز, ترمولیزینBackground and ObjectiveEnzyme-assisted hydrolysis of the proteins from foodsources is an effective way to generate peptides with various bioactive properties. Furthermore, enzyme immobilization is a way to recycle enzymes for thefuture uses.The objective of this study was to investigate the effects of neutrase and thermolysin immobilization on the enzyme properties and in vitroanti-diabetic properties of intestinal digests achieved by the simulated digestion of egg white protein hydrolysates.
Material and MethodsNeutrase and thermolysin were immobilized on cellulose-coated magnetite nanoparticles. Then, enzyme activity, thermal resistance, reusability and optimum conditions of the egg white protein hydrolysis were assessed. Egg white protein hydrolysates were then digested in vitroand inhibitory activities of the intestinal digests against dipeptidyl peptidase IV (DPP-IV) and α-glucosidase were investigated.
Results and ConclusionEnzymes immobilizationresulted in increasesin the thermal stabilities of them. Optimum temperatures for the egg white protein hydrolysis increased by 4.0 and 3.2 °Cfor neutrase and thermolysin, respectively.Digests from the hydrolysates of free neutrase effectively inhibited DPP-IV and α-glucosidase by 17.9 and 29.7%, respectively. These values for the hydrolysates released by the free thermolysin were higher (37.2 and 35.1%, respectively). The enzyme immobilization resulted in a 4.4% decrease in DPP-IV inhibitory activities of the digests for the hydrolysates from neutrase and a 28.6% decrease for those from thermolysin. Decreases in α-glucosidase inhibition due to the immobilization included 9.8% for neutrase and 12.2% for thermolysin for the digests from the hydrolysates. Based on the results from the current study, hydrolysates from the egg white proteins achieved by the free and immobilized neutrase and thermolysin can be used in formulations of the functional foods and nutraceuticals with multifunctional properties.
Keywords: α-Glucosidase, Dipeptidyl peptidase IV, Magnetite nanoparticles, Neutrase, Thermolysin -
Pyruvate kinase is a key enzyme in glycolytic pathway that catalyzes the transphosphorylation between phosphoenolpyruvate and ADP to yield ATP and Pyruvate. Geobacillus stearothermophillus has a stable pyruvate kinase with determined crystal structure that composed of four separate domains. Given that limited proteolysis experiments can be successfully used to probe conformational features of proteins, in this study we obtained useful information on Geobacillus pyruvate kinase using limited proteolysis with two proteases that have different substrate specificity and optimum temperature of activity, trypsin and thermolysin. Proteolytic patterns at different temperatures indicate that resulting fragments were the same but the rate of digestion increased with temperature. In the next step, Sucrose and Glycine were used to examine the effects of additives on stability and activity of pyruvate kinase. Limited proteolysis was carried out at 37 °C by trypsin and at 30, 55 and 60 °C in presence of thermolysin, in the absence and presence of different concentrations of sucrose (0– 1.5 M) and glycine (0–1.5 M). We observed that stabilization of pyruvate kinase by this osmolytes is concentration dependent and the rate of limited proteolysis in presence of additives, at temperatures above 60 °C decrease; however, there was no any effect on proteolytic patterns. In all experiments the activity of pyruvate kinase was determined with a couple assay methods by luciferase. A clear correlation was observed between proteolytic digestion and enzyme activity. This study reveals a number of flexible and protease-prone regions of pyruvate kinase that exist regardless of the environmental conditions.
Keywords: Pyruvate kinase, Limited proteolysis, Additives, Bioluminescence
-
از آنجا که گزینه «جستجوی دقیق» غیرفعال است همه کلمات به تنهایی جستجو و سپس با الگوهای استاندارد، رتبهای بر حسب کلمات مورد نظر شما به هر نتیجه اختصاص داده شدهاست.
- نتایج بر اساس میزان ارتباط مرتب شدهاند و انتظار میرود نتایج اولیه به موضوع مورد نظر شما بیشتر نزدیک باشند. تغییر ترتیب نمایش به تاریخ در جستجوی چندکلمه چندان کاربردی نیست!
- جستجوی عادی ابزار سادهای است تا با درج هر کلمه یا عبارت، مرتبط ترین مطلب به شما نمایش دادهشود. اگر هر شرطی برای جستجوی خود در نظر دارید لازم است از جستجوی پیشرفته استفاده کنید. برای نمونه اگر به دنبال نوشتههای نویسنده خاصی هستید، یا میخواهید کلمات فقط در عنوان مطلب جستجو شود یا دوره زمانی خاصی مدنظر شماست حتما از جستجوی پیشرفته استفاده کنید تا نتایج مطلوب را ببینید.
-
همراه با متن7
-
علمی7
-
معتبرحذف فیلتر
نتایج را در یکی از موضوعات زیر محدود کنید.