जीन और प्रोटीन में अनुसंधान खुला एक्सेस

अमूर्त

डिटर्जेंट में कुकुरबिटा मैक्सिमा पील प्रोटीएज़ का नया अनुप्रयोग

वदिवुक्करसी एस, मणिकंदन एम पवित्रा के और वासुदेवन एम

कुकुर्बिता मैक्सिमा छिलके से प्रोटीएज एंजाइम को अलग किया गया और शुद्ध किया गया और खून के धब्बे हटाने में इसके अनुप्रयोग का अध्ययन किया गया। इस नए अलग किए गए प्रोटीएज के लिए इष्टतम पीएच और तापमान क्रमशः 7.0 और 40 डिग्री सेल्सियस पाया गया। अलग किए गए प्रोटीएज का आणविक भार एसडीएस पीएजीई द्वारा निर्धारित किया गया और यह 31 केडी पाया गया। डिटर्जेंट की उपस्थिति और अनुपस्थिति में एंजाइम की दाग ​​हटाने की क्षमता का मूल्यांकन करने के लिए इस नए प्रोटीएज एंजाइम को खून के धब्बे वाले कपड़े पर लगाया गया। परिणामों से, यह पुष्टि हुई है कि नया अलग किया गया प्रोटीएज डिटर्जेंट के साथ और डिटर्जेंट की अनुपस्थिति में भी दाग ​​को पूरी तरह से हटा देता है। यह अध्ययन खून के धब्बे हटाने में कुकुर्बिता मैक्सिमा छिलके प्रोटीएज के अनुप्रयोग की पुष्टि
करता गतिविधि परिणामों का उपयोग कच्चे अर्क और शुद्ध प्रोटीज़ (E* = 34.2 और 16.2 kJ/mol) द्वारा उत्प्रेरित हाइड्रोलिसिस प्रतिक्रिया की सक्रियण ऊर्जा का अनुमान लगाने के लिए किया गया था, साथ ही प्रतिवर्ती एंजाइम अनफ़ोल्डिंग (ΔH°u = 31.9 और 13.9 kJ/mol) के संबंधित मानक एन्थैल्पी विविधताओं का भी अनुमान लगाया गया था। जब अवशिष्ट गतिविधि परीक्षणों में तापमान 50 से 80 °C तक बढ़ाया गया, तो कच्चे प्रोटियोलिटिक अर्क थर्मोइनएक्टिवेशन की विशिष्ट दर स्थिरांक 0.0072 से 0.0378 मिनट−1 तक बढ़ गई, जबकि शुद्ध प्रोटीज़ की दर 0.0099 से 0.0235 मिनट−1 तक बढ़ गई। ये मान, क्रमशः 96.3 से 18.3 मिनट और 70.0 से 29.5 मिनट तक घटने वाली अर्ध-आयु के अनुरूप हैं, जिससे हम सक्रियण ऊर्जा (E*d = 49.7 और 28.8 kJ/mol), एन्थैल्पी (ΔH*d = 47.0 और 26.1 kJ/mol), एन्ट्रॉपी (ΔS*d = −141.3 और −203.1 J/mol K) और थर्मोइनएक्टिवेशन की गिब्स मुक्त ऊर्जा (92.6 ≤ ΔG*d ≤ 96.6 kJ/mol और 91.8 ≤ ΔG*d ≤ 98.0 kJ/mol) का अनुमान लगाने में सक्षम हुए। ऐसे मान बताते हैं कि यह प्रोटीज़, जो दोनों रूपों में अत्यधिक थर्मोस्टेबल साबित हुआ, औद्योगिक अनुप्रयोगों में लाभप्रद रूप से उपयोग किया जा सकता है। जहां तक ​​हमारी जानकारी है, यह एस्परगिलस तामरी URM4634 द्वारा उत्पादित सेरीन प्रोटीएज़ के ऊष्मागतिकी मापदंडों पर पहला तुलनात्मक अध्ययन है।
प्रोटीएज़ जिन्हें "पाचन के एंजाइम" भी कहा जाता है, प्रसिद्ध जैव उत्प्रेरक हैं। इनका व्यावसायिक उपयोग डिटर्जेंट, खाद्य, फार्मा, डायग्नोस्टिक आदि जैसे विभिन्न उद्योगों में किया जाता है। यह बताया गया है कि कुल एंजाइम बाजार का 60% प्रोटीएज़ द्वारा कवर किया जाता है और इसे सबसे मूल्यवान वाणिज्यिक एंजाइम माना जाता है। प्रोटीएज़ का स्रोत बहुत बड़ा है और जीवाणु प्रोटीएज़ पौधे और पशु प्रोटीएज़ की तुलना में अधिक महत्वपूर्ण हैं क्योंकि उनकी वृद्धि तेज़ होती है और उन्हें आनुवंशिक रूप से आसानी से हेरफेर किया जा सकता है। हालाँकि, पौधे प्रोटीएज़ जिनमें अद्वितीय सब्सट्रेट विशिष्टता होती है, वे अवांछनीय साइड एंजाइम गतिविधियों से मुक्त होते हैं जो माइक्रोबियल या पशु प्रणालियों में अनुपस्थित होते हैं। यह पौधे आधारित प्रोटीयोलाइटिक एंजाइम संसाधनों को एंजाइम उद्योग में गहन अनुप्रयोगों वाले मूल्यवान स्रोत के रूप में बनाता है। पौधे प्रोटीएज़ के लक्षण वर्णन के बारे में बहुत कम रिपोर्ट हैं।
इस प्रकार, उन्हें औद्योगिक रूप से लागू और लागत प्रभावी बनाने के लिए नए संभावित पौधे प्रोटीएज़ की कठिन खोज जारी है। वर्तमान जांच में प्लांट साइट्रस डेकुमाना एल (रटैसी परिवार) का चयन किया गया क्योंकि प्रोटीएज एंजाइम और इसकी विशेषता पर कोई रिपोर्ट उपलब्ध नहीं है। चयनित पौधे को इसके औषधीय उपयोगों के साथ अच्छी तरह से प्रलेखित किया गया है: एंटीस्पास्मोडिक, विरोधी भड़काऊ, विरोधी रक्तस्राव, ब्रोन्कोडायलेटर, एंटीडायबिटिक, एंटीहेल्मिंथिक,
यह काम आंशिक रूप से जीनोमिक्स और आणविक जीवविज्ञान पर 10 वें अंतर्राष्ट्रीय सम्मेलन में प्रस्तुत किया गया है, 21-23 मई, 2018 बार्सिलोना, स्पेन
विस्तारित सार
वॉल्यूम 1, अंक 1
2019
जीन और प्रोटीन कीटाणुनाशक में अनुसंधान
, आदि। इसलिए, पौधे प्रोटीएज स्रोत के लिए एक आशाजनक उम्मीदवार लग रहा था जिसका उपयोग इसके जैव प्रौद्योगिकी अनुप्रयोगों के लिए किया जा सकता है
क्षारीय प्रोटीज क्षारीय बैसिलस प्रजाति से प्राप्त किया गया था। NPST-AK15 को भौतिक अवशोषण और सहसंयोजक लगाव द्वारा क्रियाशील और गैर-क्रियाशील रैटल-टाइप चुंबकीय कोर@मेसोपोरस शेल सिलिका (RT-MCMSS) नैनोकणों पर स्थिर किया गया था। हालाँकि, सक्रिय RT-MCMSS-NH₂नैनोकणों पर NPST-AK15 प्रोटीज स्थिरीकरण के लिए सहसंयोजक लगाव दृष्टिकोण बेहतर था और इसे आगे के अध्ययनों के लिए इस्तेमाल किया गया था। मुक्त प्रोटीज की तुलना में, स्थिर एंजाइम ने इष्टतम तापमान और pH में क्रमशः 60 से 65 °C और pH 10.5-11.0 में बदलाव प्रदर्शित किया। जबकि मुक्त प्रोटीज 60 डिग्री सेल्सियस पर 1 घंटे के उपचार के बाद पूरी तरह से निष्क्रिय हो गया था, स्थिर एंजाइम ने समान परिस्थितियों में अपनी प्रारंभिक गतिविधि का 66.5% बनाए रखा। स्थिर प्रोटीज ने घुलनशील एंजाइम की तुलना में क्रमशः लगभग 1.3- और 1.2-गुना अधिक k cat और K m दिखाया। इसके अलावा, परिणामों ने सक्रिय RT-MCMSS-NH₂nanoparticles पर स्थिरीकरण करने पर विभिन्न कार्बनिक सॉल्वैंट्स, सर्फेक्टेंट और वाणिज्यिक कपड़े धोने वाले डिटर्जेंट में NPST-AK15 प्रोटीज स्थिरता में महत्वपूर्ण सुधार दिखाया। महत्वपूर्ण रूप से, स्थिर प्रोटीज ने लगातार दस प्रतिक्रिया चक्रों के लिए महत्वपूर्ण उत्प्रेरक दक्षता बनाए रखी, और बाहरी चुंबकीय क्षेत्र का उपयोग करके प्रतिक्रिया मिश्रण से आसानी से अलग किया गया। हमारे सर्वोत्तम ज्ञान के अनुसार यह रैटल-टाइप मैग्नेटिक कोर@मेसोपोरस शेल सिलिका नैनोकणों पर प्रोटीज स्थिरीकरण के बारे में पहली रिपोर्ट है, जिसने गतिविधि-स्थिरता व्यापार-बंद को भी चुनौती दी। परिणाम स्पष्ट रूप से सुझाव देते हैं कि विकसित स्थिर एंजाइम प्रणाली विभिन्न बायोप्रोसेस अनुप्रयोगों के लिए एक आशाजनक नैनोबायोकैटेलिस्ट है जिसमें प्रोटीज की आवश्यकता होती है।