باقر سیدعلیپور

آنزیم سوپراکسید دیسموتاز انسانی (SOD1) یک همودیمر 32 کیلو دالتون است و هر زیر واحد آن دارای یک یون مس با نقش کاتالیک، یک یون روی با نقش ساختاری و یک پیوند دی سولفیدی درون مولکولی می باشد که دو مولکول آنیون سوپراکسید را به هیدروژن پراکسید و آب کاتالیز می کند. در ژن کدکننده این آنزیم بیش از 180 نوع جهش مختلف شناسایی شده است که اکثر این جهش ها به دلیل جایگزینی آمینواسید است و با فرم ارثی بیماری اسکلروز جانبی آمیوتروفیک (FALS) در ارتباط است. بدتاخوردگی پروتئین و تجمع پروتئینی از ویژگی های مشترک بین بیماری های تحلیل برنده عصبی از جمله ALS می باشد. در این پژوهش با جایگزینی اسیدآمینه ی لوسین به فنیل آلانین (L106F) در موقعیت 106، تاثیر جهش یافته بر فعالیت و خصوصیات ساختاری و مقایسه آن ها با پروتئین وحشی مورد بررسی قرار گرفت. از وکتور (+)pET- 28a که حاوی ژن کد کننده سوپراکسید دیسموتاز 1 است، استفاده شد و بعد از طراحی پرایمرها جهش زایی هدفدار با روش (Quick-change PCR) انجام شد. محصول تکثیر با استفاده از آنزیم DpnI هضم و به باکتری BL21(DE3) E.coli به روش شیمیایی شوک حرارتی منتقل شد. برای بیان پروتئین در سیستم باکتریایی، از القاء کنندهIPTG استفاده شد. جهت تخلیص پروتئین از کروماتوگرافی تمایلی ستون نیکل آگارز استفاده شد. نتایج سرورهای بیوانفورماتیکی، تاثیر مخرب جهش بر ساختار پروتئین را نشان دادند. بیشترین فعالیت آنزیم طبیعی و جهش یافته ی L106F به ترتیب U/mg25 /7031 و U/mg5/2812 در غلظت 1/0 پیروگالول بدست آمد. افزایش نشر فلورسانس ذاتی جهش یافته نسبت به نوع وحشی نشان دهنده تغییرات ساختاری و قرار گرفتن تریپتوفان در محیط غیرقطبی می باشد. کاهش نشر فلورسانس با ANS حاکی از کاهش پاکت های هیدروفوب در سطح پروتئین جهش یافته بود. به طور کلی نتایج ما نشان داد، جهش در لوپ VI منجر به تغییرات ساختاری و تسهیل بیماری ALS می شود. مطالعات بیشتر بر روی لوپ VI به تایید بیماری زایی و ارتباط آن با فنوتیپ بیماری ALS کمک می کند.