آنزیم مهندسی شده ی سراشیاپپتیداز

خلاصه اختراع :

آنزیم سرشیاپپتیداز كه بعنوان یكی از عوامل بیماریزای باكتری سراشیا مارسسنس، سویه E15 تولید می گردد یك آنزیم متالوپروتئاز می باشد كه در سایت كاتالتیك خود به فلز روی متصل می گردد. بر اساس مطالعات انجام شده در ژاپن و در اروپا این آنزیم به عنوان مؤثرترین تركیب آنزیمی جهت كاهش التهاب ناشی از آرتریت، تروما، اعمال جراحی، سینوزیت، برونشیت و سندرم تونل كارپ شناخته شد. به علاوه، مؤثر بودن این آنزیم در كاهش ورم مفاصل، تخفیف درد و یا حتی در درمان بیماری های التهابی روده و جلوگیری از اترواسكلروزیس و از بین بردن لخته های فیبرینی در تعدادی از مطالعات به اثبات رسیده است.همچنین یكی از مهمترین كاربردهای سرشیاپپتیداز كه به تازگی با توجه به شیوع مقاومت پاتوژن ها به آنتی بیوتیك ها بسیار اهمیت یافته است، خاصیت آنتی بیوفیلمی این آنزیم و كمك به انتشار بهتر آنتی بیوتیك و تاثیر آن در محل عفونت می باشد. آنزیم سرشیاپپتیداز، پروتئینی با وزن مولكولی حدود50 كیلودالتون و دارای 470 اسیدآمینه می باشد. ساختار فضایی این پروتئین بعلت عدم وجود باند دی سولفیدی بسیار دینامیك بوده و اتصال هفت یون كلسیم به پایانه C پروتئین جهت فولدینگ صحیح این ناحیه از پروتئین لازم بوده و در نهایت اتصال پایانه N و پایانه C فولد شده جهت فعال شدن سایت كاتالتیك آنزیم ضروری می باشد. بر اساس مطالعات انجام شده به نظر می رسد این ساختار پیچیده و بزرگ پروتئین سبب كاهش پایداری و اثر آنزیم در In vivo می گردد. لذا با مطالعات بیوانفورماتیك و شبیه سازی مولكولی، پروتئینی جدید بر اساس ساختار اولیه طراحی گردید كه از نظر طول پروتئین كوتاه تر از فرم اولیه بوده (دارای 344 اسیدآمینه) و همچنین با تغییر دو اسید های آمینه در نواحی N ترمینال و C ترمینال پروتئین با استفاده از تكنیك Site directed mutagenesis به اسیدآمینه سیستئین، شكل گیری باند دی سولفیدی در ساختار پروتئین امكان پذیر می گردد. این دو تغییر سبب افزایش مقاومت حرارتی پروتئین مهندسی شده و افزایش پایداری ساختار آن گردید.