%53تخفیف

تعیین برخی خصوصیات بیوشیمیایی آنزیم بتا گلوکاناز جدا شده از با کتری گرمادوست بومی Cohnella sp. A01

تعداد151صفحه در فایل word

آنزیم­های بتاگلوکاناز غیرسلولیتیک ازجمله آنزیم­های هیدرولیز کننده­ی  دیواره­ی سلولی قارچ­ها و مخمر می­باشد که توسط برخی گیاهان و قارچ­های همزیست با گیاه، در هنگام حمله­ی قارچ­های پاتوژن به گیاه، ساخته و ترشح می­شوند و یکی از خطوط دفاعی این گیاهان محصوب می­شوند. هدف از این پژوهش، بررسی خصوصیات بیوشیمیایی آنزیم بتاگلوکاناز، از باکتری گرمادوست بومی Cohnella A01 بود که در راستای این هدف، همسانه­سازی ژن بتاگلوکاناز و بیان آن در باکتریE. coli  انجام شد. بنابراین در این مطالعه، ژن بتاگلوکاناز باکتری Cohnella sp. A01 در حامل بیانی pET 26 b (+) همسانه‌سازی گردید و بیان پروتئینی آن، در باکتری اشریشیاکولی BL21­(DE3) صورت گرفت و با الکتروفورز SDS-PAGE بیان پروتئین بررسی شد. خالص­سازی آنزیم با استفاده از ستون نیکل سفارزNi-NTA  صورت گرفت. دو پلی­ساکارید پوستالان و لامینارین جهت سنجش فعالیت آنزیم، انتخاب شد. برای تعیین خصوصیات بیوشیمیایی، آنزیم در معرض دما و  pHهای مختلف و همچنین دترجنت­ها و یون­های فلزی قرار داده شد. در این مطالعه ژن بتا1،6­گلوکاناز با موفقیت در باکتری E.Coli  همسانه­سازی و بیان شد. پروتئین بیان شده با 639 اسید آمینه تشابه زیادی را به گلیکوزیل­هیدرولاز­های خانواده 30  (GH30)نشان داد.  آنزیم با وزن ملکولی  kDa64، دارای راندمان خالص­سازی 46 درصد بود. آنزیم فعالیت ویژه­ی U/mg 71/8 بر روی لامینارین وU/mg 47/5 بر روی پوستالان را نشان داد. این آنزیم به عنوان یک بتا­1،6گلوکاناز شناخته شد. دما و pH بهینه برای این آنزیم به ترتیب 50 درجه­سانتی­گراد و 8 می­باشد. آنزیم دارای پایداری مناسب در دماهای بالا بوده و در pH­های 7 تا 9 بهترین پایداری داشته و در pH های بازی و اسیدی، فعالیت خود را بطور کامل از دست نمی­دهد. هیچ کدام از یون­های فلزی و مواد شیمیایی مورد مطالعه، فعال کننده­ی این آنزیم نبوده و اوره، SDS و یون فلز مس بیشترین مهار را بر روی آنزیم داشتند.

کلمات کلیدی: بتاگلوکاناز، Cohnella A01، خصوصیات بیوشیمیایی، اشرشیا­کلی

 

 

فهرست مطالب

فصل اول: مقدمه.. 6

1-1 آنزیم ها.. 7

1-1-1 گلیکوزیل هیدرولاز.. 8

1-2 پلی­ساکارید بتاگلوکان.. 12

1-3 بتاگلوکانازها.. 16

1-4 مکانیسم عمل بتا 1،6گلوکاناز.. 19

1-5 کاربرد آنزیم­های بتاگلوکاناز.. 22

1-6 آنزیم­های پایدار به دما.. 24

1-6-1 ارتباط پایداری و فعالیت در آنزیم­های گرمادوست.. 25

1-6-2 تعیین عوامل دخیل در پایداری حرارتی پروتئین­ها.. 25

1-6-3 اساس ساختماني پروتئين­هاي پايدار به حرارت.. 26

1-7 بتاگلوکانازهای باکتریایی.. 29

1-8 باکتری های گرمادوست.. 30

1-8-1 باکتری Cohnella A01. 30

1-9 ویژگیهای وکتور بیانی  pET. 31

1-10 سیستم بیانکننده اشریشیاکلی.. 32

1-10-1 هدایت پروتئین­های نوترکیب در E. coli 34

1-11 الکتروفورز SDS-PAGE 35

1-12 تکنیک خالص سازی آنزیم.. 36

1-12-1 کروماتوگرافی تمایلی.. 36

1-13 عوامل موثر بر فعالیت آنزیم.. 38

1-13-1 اثر دما بر روی فعالیت آنزیم.. 38

1-13-2 اثر pH بر روی فعالیت آنزیم.. 39

1-13-3 قدرت یونی.. 40

1-13-4 کوفاکتورها،  مهار کننده­ها، فعال کننده­های آنزیمی.. 40

1-14 اهداف تحقیق.. 41

فصل دوم: مواد و روش­ها.. 42

2-1 مواد و دستگاه­های آزمایشگاهی.. 43

2-1-1 دستگاه­ها و تجهیزات.. 43

2-1-2 مواد آزمایشگاهی.. 43

2-2 روشها.. 49

2-2-1 بررسی‌های بیوانفورماتیکی.. 49

2-2-2 تهیه محیط کشت باکتری.. 50

2-2-2-1 محیط کشت نوترینت براث.. 50

2-2-2-2 محیط کشت LB.. 50

2-2-3 روش های استخراج DNA و حامل ها از باکتری.. 52

2-2-4 الکتروفورز ژل آگارز.. 53

2-2-5 واکنش زنجیره‌ای پلیمراز (PCR).. 55

2-2-6 جداسازی و همسانه سازی ژن بتا گلوکاناز.. 55

2-2-6-5-1 برش آنزيمي.. 64

2-2-7 بیان و خالص سازی آنزیم بتا گلوکاناز.. 66

2-2-7-1-2 تهیه ژل تحتانی یا ژل جداکننده.. 67

2-2-8 اندازه‌گیری غلظت پروتئین.. 75

2-2-9 بررسی فعالیت آنزیم بتاگلوکاناز.. 77

2-2-10 مطالعه اثر pH بر آنزیم بتا1،6 گلوکاناز.. 79

2-2-11 مطالعه اثر دما بر آنزیم بتا1،6گلوکاناز.. 81

2-2-12 رسم نمودار میکائیلیس- منتن.. 83

2-2-13 مطالعه اثر برخی یونهای فلزی و مواد شیمیایی.. 84

فصل سوم: نتایج تحقیق.. 86

3-1 مطالعات بيوانفورماتيکي.. 87

3-1-1 همردیفی توالی پروتئینی.. 87

3-1-2 پیش بینی ساختار دوم پروتئین بتاگلوکاناز.. 89

3-1-4 پیش‌بینی پپتید نشانه.. 93

3-1-5 پیش‌بینی پیوند دی‌سولفیدی.. 94

3-1-6 انتخاب میزبان بیانی.. 94

3-1-7 بررسی خصوصیات فیزیکوشیمیایی آنزیمهای بتا1،6گلوکاناز باکتری بومیCohnella sp. A01. 95

3-2 همسانه سازی ژن بتا گلوکاناز.. 97

3-2-1 استخراج DNA از باکتری Cohnella sp. A01. 97

3-2-2 تکثیر ژن بتا گلوکاناز.. 97

3-2-3 همسانه‌سازی ژن بتا گلوکاناز در حامل pTZ57R/T. 98

3-2-4 تأیید صحت همسانه‌سازی با روش PCR.. 99

3-2-5 تأیید صحت همسانه‌سازی با روش برش آنزیمی.. 100

3-2-6 تأیید صحت همسانه‌سازی با روش توالی‌یابی.. 100

3-2-7 همسانه‌سازی ژن بتا گلوکاناز در حامل pET26b(+) 102

3-2-8 تأیید صحت همسانه‌سازی ژن بتا­گلوکاناز در حامل pET26b(+) با روش PCR   102

3-2-9 تأیید صحت همسانه‌سازی ژن بتا­گلوکاناز با روش توالی‌یابی   103

3-3 بررسی بیان پروتئین بتاگلوکاناز نوترکیب.. 103

3-3-1 تعیین بهترین غلظت باکتری جهت القا.. 104

3-3-2 تعیین دمای بهینه به منظور بیان پروتئین نوترکیب.. 104

3-4 تخلیص و دیالیز پروتئین نوترکیب بتاگلوکاناز.. 105

3-5 مطالعه خصوصیات بیو شیمیایی آنزیم بتا گلوکاناز.. 106

3-5-1 مطالعه فعالیت بتا1،6گلوکاناز در حضور سوبستراهای مختلف   106

3-5-2 تعیین غلظت و  فعالیت ویژه­ی آنزیم.. 108

3-5-3 مطالعه تاثیر pH بر روی عملکرد آنزیم  بتاگلوکاناز.. 109

3-5-4 مطالعه پایداری آنزیم بتا1،6گلوکاناز نسبت به pHهای مختلف   110

3-5-5 مطالعه اثر pH بر پایداری آنزیم بتا1،6گلوکاناز با گذشت زمان   111

3-5-6 مطالعهی اثر دما بر روی فعالیت آنزیم بتا1،6گلوکاناز.. 113

3-5-7 مطالعهی اثر دما بر روی پایداری آنزیم بتا1،6گلوکاناز.. 114

3-5-8 مطالعه اثر دما بر پایداری آنزیم بتا1،6گلوکاناز با گذشت زمان   114

3-5-9 تعیین Km و Vmax  آنزیم بتا1،6گلوکاناز.. 116

3-5-10 مطالعه فعالیت بتاگلوکاناز در حضور یون­های فلزی.. 117

3-5-11 مطالعه اثر دترجنت­ها و برخی مواد شیمیایی بر فعالیت آنزیم   118

فصل چهارم : بحث و نتیجه گیری.. 119

4-1 پیشنهادات.. 126

منابع.. 127

پیوست.. 135

قبلا حساب کاربری ایجاد کرده اید؟
گذرواژه خود را فراموش کرده اید؟
Loading...
enemad-logo