اثر یون های فلزی Ca2+ و K+ بر پایداری حرارتی مالتوژنیک آمیلاز ژئوباسیلوسی

مالتوژنیک آمیلازها زیرگروهی از خانواده آلفا-آمیلاز است که توانایی هیدرولیز چندین پیش ماده مانند نشاسته، پلولان و سیکلودکسترین ها (CDs) را دارد، ولی سیکلودکسترین ها را به بقیه ترجیح می دهد و برخلاف سایر آلفا-آمیلازها داخل سلولی است. از این آنزیم در فرایندهای صنعتی بسیاری مانند صنایع غذایی، تخمیر و داروسازی می توان استفاده کرد. اثر غلظت های مختلف یون های فلزیCa2+ وK+ بر پایداری حرارتی آنزیم در دمای C° 65 مشخص کرد که یون کلسیم سبب کاهش و یون پتاسیم موجب افزایش پایداری حرارتی می شود. بر اساس بررسی های پیشین مشخص شده است که غلظت های مختلف یون های یادشده باعث کاهش یا افزایش فعالیت آنزیم می شود. ساختار دوم آنزیم با دورنگ نمایی دورانی در حضور و نبود یون های کلسیم و پتاسیم بررسی شد که درصد ساختار α-هلیکس در غلظت های 1 و 10 میلی مولار یون کلسیم نسبت به نبود یون، کاهش داشت اما در غلظت 5 میلی مولار، درصد ساختار α-هلیکس، افزایش چشم گیری نسبت به نبود یون نشان داد. درصد ساختار α-هلیکس در غلظت های 1 و 5 میلی مولار یون پتاسیم نسبت به نبود این یون، افزایش و در غلظت 10 میلی مولار کاهش داشت؛ در غلظت 10 میلی مولار یون پتاسیم، افزایش رندوم کویل نسبت به نبود یون دیده شد. برای بررسی ساختار سوم پروتئین در حضور و نبود غلظت های فوق، از روش فلورسانس ذاتی (با برانگیختگی در طول موج 280 نانومتر) استفاده شد که نشان داد یون کلسیم در غلظت های 1 و 5 میلی مولار سبب افزایش و در غلظت 10 میلی مولار موجب کاهش ساختار سوم می شود. یون پتاسیم نیز در همه ی غلظت ها سبب افزایش ساختار سوم پروتئین می شود. نتایج اسپکتروسکوپی هم خوانی خوبی با نتایج مربوط به پایداری حرارتی دارد. محاسبه پارامترهای ترمودینامیکی نشان می دهد که اثر ناپایدارکنندگی کلسیم و پایدارکنندگی پتاسیم به ترتیب آنتالپیک (کاهش ΔH#) و آنتروپیک (کاهش ΔS#) است.