آﻧﺎﻟﯿﺰ ﻓﯿﻠﻮژﻧﺘﯿﮑﯽ و ﺑﯿﻮاﻧﻔﻮرﻣﺎﺗﯿﮑﯽ cDNA رﻣﺰﮔﺮدان ﮐﯿﺘﯿﻨﺎز Fenneropenaeus mergueinsis

Phylogenetic and bioinformatics analysis of chitinase encoding cDNA from Fenneropenaeus mergueinsis

كيتينازها جزء آنزيم هاي ضروري سخت پوستان مي باشند كه در چرخه پوست اندازي و هضم كيتين نقش مهمي ايفا ميكنند. بر اساس مطالعه حاضر، cDNA رمزگردان كيتيناز از Penaeus mergueinsis با طول bp 1440 شامل 467 اسيد آمينه با روش PCR تعيين توالي و سپس آناليز فيلوژنيكي و بيوانفورماتيكي آن انجام شد. توالي جديد در بانك ژني با شماره دستيابي MT250539ثبت شد و وزن مولكولي پروتئين حاصل از اين توالي KDa 51.84 و نقطه ايزوالكتريك تئوريكال 4.79 تخمين زده شد. مقايسه توالي آمينواسيدي در بين كيتينازهاي پنائيد بيشترين شباهت (حدود 97 تا 92 %) به ترتيب با P. mondon chi-3، F. chinensis، P. vannamei و P. japonicus chi-3 نشان داد. بررسي هاي فيلوژنتيكي نشان داد كه كيتيناز مطالعه حاضر متعلق به كيتينازهاي گروه 3 مي­باشد. آناليزهاي الگوي پروتئيني آشكار شده نشان داد كه كيتيناز P. mergueinsis شامل دمين كاتاليتيكي Glyco-18 در موقعيت 2-347، يك جايگاه متصل شونده به كيتين پريتروفين A در موقعيت 403-456، يك پل دي سولفيدي شكل گرفته توسط دو سيستئين در موقعيت 421- 436، يك دمين متصل شونده به كيتين نوع 2، جايگاه فعال (117FDGLDMDWE125)، يك ناحيه غني از پرولين / ترئونين در موقعيت هاي 376-412 و يك جايگاه مفروض N – گليكوزيلاسيون در موقعيت 424- 427 (NTSG) مي باشد. مطالعه حاضر نشان مي­دهد كه توالي P. mergueinsis حاوي موتيف هاي كيتيناز فعال و مشابه كيتينازهايي است كه قبلا تعيين توالي شده اند و درصورت كلونيگ، بيان و تخليص احتمالا ويژگي هاي كاركردي و ساختاري مشابه آنزيم هاي گونه هاي مورد اشاره بالا را دارد.

Chitinases are essential enzymes in crustaceans that play an important role in the molting cycle and digestion of chitin. Based on the present study, the chitinase encoding cDNA of Fenneropenaeus mergueinsis with a length of 1404 bp containing 467 amino acids was sequenced by RT-PCR and then its phylogenetic and bioinformatics analysis was performed. The new sequence was registered in the gene bank with the accessition number MT250539 and the molecular weight of the protein resulting from this sequence was predicted to be 51.84 KDa and the theoretical isoelectric point of 4.79. Comparison of amino acid sequences among penaeid chitinases showed the highest identification (about 97 to 92%) with P. mondon chi-3, F. chinensis, P. vannamei and P. japonicus chi-3, respectively. Phylogenetic studies showed that chitinase in the present study belongs to group 3 chitinases. Revealed protein pattern analyzes showed that chitinase from F. mergueinsis contained the catalytic domain Glyco-18 at position 2-347, a chitin-binding site of pritrophin A at position 403-456, a disulfide bridge formed by two cysteines at position 436-421 is a chitin-binding domain type 2, active site at position 117-125 (117FDGLDMDWE125), a proline / threonine-rich region at positions 376-412, and a putative N-glycosylation site at position 427-424 (NTSG). The present study shows that the F. mergueinsis sequence contains active chitinase motifs similar to previously sequenced chitinases, and in the case of cloning, expression and purification probably has functional and structural features similar to the enzymes of the above species.