جداسازی، همسانه سازی و بیان ژن سرین پروتئاز yyxA استخراج شده از باکتری Bacillus licheniformis در باکتری Escherichia coli

پروتیازها از مهم ترین آنزیم های صنعتی محسوب می شوند. معمولا برای تولید این آنزیم ها برای مصارف صنعتی از باکتری های متعلق به جنس باسیلوس استفاده می شود. هدف از این پژوهش جداسازی، همسانه سازی، تعیین توالی، بیان و بررسی بیوانفورماتیکی ژن سرین پروتیاز yyxA استخراج شده از باکتری باسیلوس لیکنی فورمیس بود.

 در این مطالعه، پس از استخراج DNA باکتریایی، ژن سرین پروتیاز با نام yyxA از باکتری Bacillus licheniformis با استفاده از تکنیک واکنش زنجیره ای پلی مراز جداسازی و در ناقل pTG19-T و سپس ناقل pET28a همسانه سازی شدند و ساختار مولکولی، ویژگی های بیوشیمیایی و فیلوژنتیکی آن مورد بررسی قرار گرفت. ساختار سه بعدی آنزیم همسانه سازی شده با استفاده از ابزارهای PHYRE2، I-TASSER، RAPTORX و Modeller پیش بینی شد. تایید بیان ژن yyxA توسط آنالیز SDS-PAGE و دات بلاتینگ انجام شد.

درستی همسانه سازی به وسیله توالی یابی تایید شد. تولید پروتیین نوترکیب با القاء IPTG به میزبان حاوی پلاسمید pET28a-yyxA با موفقیت انجام شد. بهینه سازی تولید پروتیین نوترکیب مورد بررسی قرار گرفت. بیشترین مقادیر بیان در دمای 37 درجه سلسیوس و طی زمان 4 ساعت و با IPTG یک میلی مولار به‏دست آمد. نتایج حاصل از بررسی های فیلوژنتیکی، توالی پروتیینی به دست آمده شباهت زیادی را با توالی های سایر باسیلوس ها از قبیل B. subtilis، B. gobiensis و B. pumilus نشان دادند. پس از ارزیابی مدل های ترسیم شده مشخص گردید که مدل ارایه شده توسط نرم افزار PHYRE2 و I-TASSER مدل های مطلوبی برای پیش بینی ساختار سه بعدی این پروتیاز هستند.

توالی نوکلیوتیدی ژن yyxA به طول 1212 نوکلیوتید بوده که پروتیینی با 403 آمینواسید را رمز می کند. بررسی ها نشان داد که آنزیم کد شونده توسط این ژن در دسته آنزیم های پایدار قرار گرفته و در باکتری اشریشیاکلای به صورت محلول بیان خواهد شد که این مزایا موجب می شود که آنزیم مذکور به عنوان گزینه مناسب برای استفاده در صنعت در نظر گرفته شوند.