مدل‏سازی مقایسه‏ای ساختار سه بعدی سوپراکسید دیسموتاز منگنز-آهن باکتری ژئوباکتر سویه M21 (یک باکتری کاهنده آهن) و ویژگی‏های اتصالی آن با بیس‏فنول-آ، آمینوتریازول و اتیلین دی‏اوره

نویسندگان

1 استاد میکروبیولوژی، دانشگاه اصفهان، ایران

2 دانشجوی دکتری میکروبیولوژی، دانشگاه اصفهان، ایران

چکیده

سوپراکسیددیسومتاز نقش مهمی در دفاع آنتی‏اکسیدانی داشته و آنزیم مهمی در شبکه انتقال الکترون باکتریای‏های تنفس کننده‏ آهن مانند خانواده ژئوباکتریاسه دارد. با توجه به نقش مهم باکتری‏های تنفس کننده‏ آهن در بیوتکنولوژی محیط زیست به ویژه در پالایش و تجزیه زیستی، درک مکانیسم مهار یا تحریک سوپراکسید دیسموتاز توسط عامل مهارگر یا محرک، به درک کاربردهای بیوتکنولوژیک آنزیم و چگونگی ارتقای کاربردها کمک خواهد کرد. پیش از این، بیس‏فنول-آ و آمینوتریازول به ترتیب به عنوان مهارگر و مهارگر احتمالی سوپراکسید دیسموتاز گزارش شده‏اند، و اتیلن دی-اوره به عنوان یک القاگر احتمالی سوپراکسید دییسموتاز در گیاهان گزارش شده است. در این پژوهش، مکانیسم میان کنش بین بیس‏فنول-آ، آمینوتریازول و اتیلن دی-اوره با سوپراکسید دیسموتاز Geobacter sp. M21 بررسی شده است. ساختار سه بعدی پروتئین توسط سرورهای Swissmodel، PS2، M4t و iTASSER پیش‏بینی شده و ساختار نهایی توسط نرم‏افزار Modeler-V.9.13 ساخته شد. محل اتصال کوفاکتور (Fe II) با نرم‏افزار AutoDock Vina و سرور COACH پیش‏بینی شد. نرم‏افزار Molegro Virtual Docker برای تعیین محل جایگاه فعال، الگوهای MolDock و PLANTS scoring function برای فرآیند داکینگ و همچنین، نرم‏افزارهای Ligandscout و Molegro برای بررسی میانکنش‏های میان لیگاند و پروتئین استفاده شد. نتایج نشان داد که همه لیگاندها در چند محل متفاوت و از طریق پیوندهای هیدروژنی، هیدروفوبیک و الکترواستاتیک با پروتئین میانکنش دارند. درک آثار واقعی لیگاندها نیازمند آزمایش‏های عملی در آزمایشگاه یا محل آلودگی دارد. اگر چه، اگر مشخص شود بیس‏فنول-آ یا آمینوتریازول آثار مهارکنندگی دارند، پیامد این اثر، کاهش بازده زیست‏پالایی فلزات سنگین و سایر آلاینده‏ها خواهد بود، در حالی که اتیلن دی- اوره ممکن است سبب افزایش بازده این فرآیند شود.

کلیدواژه‌ها