การผลิตเอนไซม์ตรึงรูปที่มีศักยภาพในการสลายสารปนเปื้อนกลุ่มเอไมด์และไนไตร์ล

Abstract

การใช้สารไนไตร์ลและเอไมด์ที่เป็นพิษต่อระบบประสาทและมีแนวโน้มเป็นสารก่อมะเร็งในคนอย่างกว้างขวางส่งผลให้พบการปนเปื้อนในสิ่งแวดล้อม แต่ในความเป็นพิษของสารกลุ่มนี้ยังมีจุลินทรีย์บางชนิดสามารถใช้พลังงานจากสารกลุ่มนี้ในการเจริญได้ ซึ่งได้มีการยืนยันแล้วว่าเอนไซม์ไนไตร์ลเลสหรือเอนไซม์ไนไตร์ล ไฮดราเทสร่วมกับเอนไซม์เอไมเดสเป็นเอนไซม์ที่ความสำคัญในการสลายไนไตร์ลหรือเอไมด์ของจุลินทรีย์เหล่านี้ ในโครงการวิจัยนี้ได้ใช้เทคนิคพีซีอาร์เพิ่มปริมาณชิ้นยีนที่กำหนดการสร้างเอนไซม์เอไมเดสใน Enterobacter aerogenes ซึ่งเป็นแบคทีเรียสลายอะคริลาไมด์ชนิดใหม่ และคาดเดาโครงสร้างสามมิติของเอนไซม์เอไมเดสโดยวิธีการสร้างแบบจำลองโครงสร้างคล้ายพบว่า เอนไซม์เอไมเดสมีลักษณะเป็นโปรตีนก้อนกลมแบบ &/B ที่ประกอบด้วยเกลียวแอลฟ่า จำนวน 6 เกลียว และแผ่นชีทบีต้า 6 สายจำนวน 2 แผ่น ที่มีความคล้ายคลึงร้อยละ 45 กับเอนไซม์ไนไตร์ลเลส ที่สามารถสลายพันธะ C-N ที่ไม่ใช่พันธะเพฟไทด์ของ Xanthomonas camprestis การวิเคราะห์ลำดับดีเอ็นเอของยีนเอไมเดสพบว่า กรดอะมิโนอลปาเทตตำแหน่งที่ 191 และเซรีนตำแหน่งที่ 196 เกี่ยวข้องกับบริเวณแอฟทีฟของเอนไซม์ ขณะที่กลูตาเมตตำแหน่งที่ 27 ไลซีนตำแหน่งที่ 92 และซีสเทอีนตำแหน่งที่ 126 เป็นกรดอะมิโนที่เกี่ยวข้องกับการเร่งปฏิกิริยาของเอนไซม์ การแสดงออกริคอมบิแนนท์เอไมเดสที่มี GST ติดอยู่ในเซลล์ให้อาศัย Escherichia coli พบเอนไซม์ขนาด 50 กิโลดาลตัน แต่มีการแสดงออกที่มากเกินไปจนจับกันเป็นก้อนตกตะกอนภายในเซวล์ในรูปของอินคลูชั่นบอดี้ โดยการเติมยาปฏิชีวนะร่วมในอาหารเลี้ยงสำหรับการแสดงออก ไม่สามารถลดการแสดงออกของริคอมบิแนนท์เอไมเดสในรูปของอินคลูชั่นบอดี้ในเซลล์ได้