بيان ترشحي آنزيم تجزيه كننده تركيبات ارگانوفسفره با كاربرد نظامي و صنعتي در باكتري باسيلوس سوبتيليس

The secretory expression of the organophosphorus compound degrading enzyme with industrial and military uses in Bacillus subtilis bacteria

مقدمه: ارگانوفسفات نام عمومي استرهاي اسيد فسفريك است كه در زمينه هاي مختلف بخصوص حوزه نظامي كاربرد دارند. با توجه به اينكه توليد و استفاده از سلاح هاي شيميايي در جنگ هاي نوين چشمگير مي باشد، لذا مطالعه و پژوهش در زمينه شناسايي، پيشگيري و درمان آلودگي با اين تركيبات امري ضروري است. اين تركيبات اثرات منفي زيادي بر سيستم بيولوژيك بدن موجودات زنده دارند. مطالعات نشان داده تجزيه بيولوژيك اين تركيبات بهينه ترين روش براي امحاي اين تركيبات است. آنزيم هاي مختلفي از جمله آنزيم opdB، براي تجزيه اين تركيبات شناسايي شده اند. مواد و روش ها: ژن اين آنزيم با تكنيك PCR از ژنوم باكتري لاكتوباسيلوس برويس ATCC367 تكثير شد. محصول PCR بدست آمده در وكتور pWB980 كلون گرديد. سوش باكتريايي باسيلوس سوبتيليس مستعد با وكتور نوتركيب ترانسفرم شدند. بيان ترشحي پروتئين در محيط بسيار غني با تكنيك SDS- PAGE بررسي شد. فعاليت آنزيم به كمك اندازه گيري جذب تركيب ارگانوفسفره كلروپيريفوس مصرفي و تخمين ميزان مصرفي آن در مدت زمان تعيين شده در طول موج 276 نانومتر بررسي شد. نتايج: باند پروتئيني 27 كيلودالتون بر روي ژل SDS-PAGE مشاهده شد. فعاليت آنزيم10/83 Unit/mL تخمين زده شد. بحث: سوش نوتركيب حاصل، قادر به توليد ترشحي آنزيم كارآمد و فعال مي باشد.

Introduction: Organophosphate is the common name for phosphoric acid esters that are used in various fields, especially in military productions. Considering the production and use of chemical weapon in recent wars, researches for identifying, preventing and treating pollution with these compounds is essential. These compounds have a lot of negative effects on the biological system. Studies have shown that the biodegradation of these compounds is the most effective method for eliminating these compounds. Various enzymes including the opdB enzyme have been identified for the degradation of these compounds. Method: The opdB gene was amplified by PCR from the genome of Lactobacillus brevis ATCC367. The PCR product was cloned in pWB980 vector. Susceptible B. subtilis WB800 strains were transformed by recombinant vector. Secretion expression of protein in superrich medium was investigated using SDS PAGE technique. The enzyme activity was determined by a spectrophotometeric method using chlorpyrifos as the substrate. Result: When we analyzed protein fractions with SDSPAGE, a 27 kDa protein band was presented. Enzyme activity was estimated at 10/83 unit/mL. Discussion: The results show that the recombinant strain is capable of producing an efficient and active secretory enzyme.