بررسي و آناليز بيوانفورماتيك ژن و پروتئين اسكوالن سنتاز در سويه ي بومي آئورانتيوكيتريوم

Investigation and bioinformatics analysis of squalene synthase gene and protein in native strain of Aurantiochytrium

اسكوالن يك تري ترپن غير اشباع مي باشد كه كاربردهاي گسترده اي در داروسازي دارد. در اين تحقيق توليد اسكوالن و بررسي بيوانفورماتيكي ژن آن در سويه بومي آئورانتيوكيتريوم مورد بررسي قرار گرفت. اين سويه به ترتيب به ميزان 3/7 و 1/6 گرم بر ليتر بيومس و روغن غني از اسكوالن توليد مي كند. مقدار اسكوالن توليدي توسط اين سويه 48/9 ميلي گرم بر ليتر مي باشد. همچنين ژن اسكوالن سنتاز از اين سويه توسط آناليز مولكولي شناسايي و تعيين توالي شد. بررسي ويژگي كدوني اين توالي از نظر تعداد و درصد آنها، مجموع پورين و پيريميدين‌ها و رسم نمودار گرافيكي آن به كمك نرم‌افزارهاي بيوانفورماتيك انجام شد. به كمك نرم‌افزارها وپايگاه‌هاي مدل‌سازي، فرايند مدل‌سازي اين آنزيم صورت گرفت. مدل به دست آمده، تأييد كننده نقش اسيدهاي آمينه آلانين، گلوتاميك اسيد، لوسين در ايجاد ساختار آلفا هليكس مي‌باشد. اين نوع از مطالعات به شناسايي مكانيسم واكنش آنزيم اسكوالن سنتاز كمك مي‌كند. ارزيابي اين اطلاعات پنهان مي تواند دانش فرايند فولدينگ اسكوالن سنتاز و چالش-هاي بيان پروتئين را بهبود داده و در طراحي جديد از اين آنزيم، موثر واقع شود.

Squalen is a polyunsaturated triterpene with wide range of applications in pharmacy. In this study, production of squalen and bioinformatic analysis of corresponding gene were investigated in native strain of Aurantiochytrium. This strain produced 3.7 and 1.6 g/l biomass and oil rich in squalene, respectivelly. The amount of produced squalene by this strain was assessed as 48.9 mg/l. Also, Aurantiochytrium squalen synthase gene was identified and sequenced by molecular analysis. Using the bioinformatics software's, some of codon parameters were evaluated and graphical chart was drawn. By use of modeling databases and their software's, the modeling process of this enzyme was conducted. The results of modeling confirmed the role of some amino acids as alanine, glutamic acid, leucine in construction of alpha helix structure. These types of studies help in identification of squalene synthase reaction mechanism. Evaluation of these hidden information can improve the knowledge of the squeal-like scalene folding process and the challenges of protein expression and will be effective in the new design of the enzyme.