افزایش قدرت کاتالیتیکی آنزیم فلاوین ردوکتاز DszD: آنزیم کلیدی در فرآیند گوگردزدایی باکتریایی

 آنزیم فلاوین ردوکتاز DszD به عنوان آنزیم کلیدی جهت تامین نیروی احیایی لازم در فرایند گوگردزدایی باکتریایی محسوب می شود. با توجه به اینکه سرعت فرایند گوگردزدایی به دلیل پایین بودن قدرت کاتالیتیکی این آنزیم پایین است، بنابراین به منظور بهره گیری از آن به عنوان کاتالیزور زیستی تجاری، افزایش قدرت کاتالیتیکی آنزیمی ضروری است.

 ساختار سه بعدی آنزیم فلاوین ردوکتاز DszD توسط سرور CPH-Model، پیش گویی و توالی آمینو اسید آن در پایگاه اطلاعات پروتئینی به منظور شناسایی مولکول های همولوگ جست وجو شد. بر اساس هم ترازی توالی آمینو اسیدهای آن با مولکول های همولوگ، باقی مانده های کلیدی در اتصال با سوبسترای فلاوین مونونوکلئوتید (FMN) شناسایی شد. باقی مانده کلیدی آسپارژین در موقعیت 77 با استفاده از روش جهش زایی هدفمند با فنیل آلانین جایگزین شد. 

این مطالعه با کد IR.NIGEB.EC.1398.6.24 A به تایید کمیته اخلاق پژوهشی پژوهشگاه ملی مهندسی ژنتیک و زیست فناوری رسیده است.

 همسانه سازی و بیان هریک از ژن های وحشی و جهش یافته به طور جداگانه انجام و قدرت کاتالیتیکی آنزیم های وحشی و جهش یافته تولیدی با یکدیگر مقایسه شد. نتایج سنجش فعالیت آنزیمی نشان داد قدرت کاتالیتیکی آنزیم جهش یافته نسبت به آنزیم وحشی به میزان 2/5 برابر افزایش یافته است.

 جایگزین کردن آمینو اسید فنیل آلانین به جای آمینو اسید آسپارژین در موقعیت 77 منجر به افزایش قدرت کاتالیتیکی آنزیمی در راستای افزایش سرعت فرایند گوگردزدایی می شود.