view in publisher's site

Improving the catalytic performance of Proteinase K from Parengyodontium album for use in feather degradation

Highlights•A mutant R218S of proteinase K (PROK) was obtained by improving the rigidity of the catalytic center region.•The thermostability of mutant R218S was improved, while maintaining the catalytic activity.•MD simulation indicated that the mutation R218S formed three hydrogen bond interactions and enlarged binding groove.•The mutant R218S degraded feathers more thoroughly than did PROK.AbstractProteinase K (PROK) from Parengyodontium album hydrolyzes keratin, a major protein component of poultry feathers, which are an inexpensive and renewable protein resource. Based on structural studies for analysis of amino acid flexibility near the catalytic center, identification of highly conserved residues, and experimental screening, we obtained a mutant R218S with residual activity 1.6-fold higher than that of PROK after incubation at 60 °C for 1 h. Molecular dynamics simulation indicated that substitution of Arg218 with Ser leads to three hydrogen bonds being introduced into the structure, stabilizing the β-sheet in which Ser218 is located, and thus improvement of thermostability. Additionally, the mutant R218S had a 15% increase in specific activity compared to PROK and improvement in the rate and thoroughness of feather degradation compared with PROK. We confirmed the positive effects of enhancing catalytic center rigidity on enzyme thermostability, a finding which may have broad applications.

بهبود عملکرد کاتالیتیک of K از آلبوم Parengyodontium برای استفاده در تخریب پر

کاره‌ای مهم: یک mutant R۲۱۸S از proteinase K (PROK)با بهبود انعطاف‌ناپذیری منطقه مرکزی کاتالیزوری به دست آمد. thermostability of جهش‌یافته، در حالی که فعالیت کاتالیتیک را حفظ می‌کند، بهبود یافت. شبیه‌سازی MD نشان داد که جهش ژنی، سه پیوند هیدروژنی هیدروژنی و شیار پیوندی را شکل داد. این جهش به طور کامل پر شده را به طور کامل نسبت به PROK.Abst ractProteinase K (PROK)از Parengyodontium album به نام کراتین شناخته می‌شود، که یک جز پروتیین اصلی از پره‌ای ماکیان است، که یک منبع پروتئین ارزان و renewable هستند. براساس مطالعات ساختاری برای تجزیه و تحلیل انعطاف‌پذیری اسید آمینه در نزدیکی مرکز کاتالیتیک، شناسایی باقی مانده‌های نگهداری شده، و غربالگری تجربی، ما یک R۲۱۸S mutant با فعالیت باقیمانده ۱ برابر بیشتر از that پس از انکوباسیون در دمای ۶۰ درجه سانتی گراد به مدت ۱ ساعت به دست آوردیم. شبیه‌سازی دینامیک‌های مولکولی نشان داد که جایگزینی of با سر منجر به ایجاد سه پیوند هیدروژنی می‌شود که در ساختار ایجاد می‌شود، تثبیت the که در آن Ser۲۱۸ واقع شده‌است، و در نتیجه بهبود of. علاوه بر این، the mutant دارای ۱۵ % افزایش در فعالیت خاص در مقایسه با PROK و بهبود میزان و میزان تخریب در مقایسه با PROK بود. ما اثرات مثبت افزایش سختی مرکز کاتالیتیک بر روی آنزیم آنزیم را تایید کردیم، یافته‌ای که کاربردهای گسترده‌ای داشته باشد.
ترجمه شده با


پر ارجاع‌ترین مقالات مرتبط:

  • مقاله General Medicine
  • ترجمه مقاله General Medicine
  • مقاله طب عمومی
  • ترجمه مقاله طب عمومی
  • مقاله Structural Biology
  • ترجمه مقاله Structural Biology
  • مقاله زیست‌شناسی ساختاری
  • ترجمه مقاله زیست‌شناسی ساختاری
  • مقاله Molecular Biology
  • ترجمه مقاله Molecular Biology
  • مقاله زیست‌شناسی مولکولی
  • ترجمه مقاله زیست‌شناسی مولکولی
  • مقاله Biochemistry
  • ترجمه مقاله Biochemistry
  • مقاله بیوشیمی
  • ترجمه مقاله بیوشیمی
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

95/12/18 - با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس و کروم٬ چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.