موم‌ های استری

برای اولین بار پژوهشگران دانشگاه ایلینوی توانستند ساختار کریستالی مربوط به یکی از آنزیم‌های تولیدکننده موم‌های استری را شناسایی کنند. با استفاده از اطلاعات مربوط به ساختار و نیز با تحلیل‌های بیوانفورماتیک و جهشی، چین خوردگی‌ها و باقی‌مانده‌های آمینو اسیدی مؤثر در فعالیت کاتالیزوری شناسایی شد. به این ترتیب، مهندسی آنزیم‌ها به گونه‌ای انجام گرفت که می‌توان موم‌های استری با مشخصات دلخواه تولید کرد.


موم‌‌های استری کاربرد فراوانی در صنایع آرایشی، غذایی، شمع‌سازی و روان‌کننده‌ها دارند. تا سال ۱۹۶۰ این مواد از روغن نهنگ عنبر به‌دست می‌آمد. بعد از اعلام ممنوعیت شکار نهنگ‌های عنبر در جهت حفظ این گونه، روش‌های مختلفی برای تولید موم‌های استری بررسی شد. امروزه این مواد را از گیاهان استخراج می‌کنند؛ یا اینکه به صورت شیمیایی از پیش‌ماده‌های گران‌قیمت سنتز می‌شوند. روش‌های جدیدتر تولید موم‌های استری، روی سنتز زیستی این ماده با آنزیم تثبیت شده یا با استفاده از “کارخانه‌های سلولی” متمرکز است.
موم‌های استری در واقع استرهای اسیدهای چرب بلند زنجیر و الکل‌های بلند زنجیر هستند که به صورت طبیعی در اثر فشردگی الکل‌های چرب و آسیل کوآنزیم‌آ چرب (Acyl-CoA) به‌وجود می‌آید. این واکنش با آنزیم‌هایی به نام سِنتازهای مومِ استری (WS) که از گروه آسیل ترانسفرازها هستند، کاتالیز می‌شود. این آسیل ترانسفرازها هم‌چنین می‌توانند تبادل استری Acyl-CoA را با دی‌آسیل‌گلیسرول‌ها کاتالیز کنند که فعالیت آن به نام DGAT شناخته می‌شود. در باکتری‌ها بسیاری از آسیل ترانسفراز ها هر دو عملکرد WS/DGAT را با هم انجام می‌دهند.
محققین دانشگاه ایلینوی، برای اولین بار ساختار کریستالی مربوط به یکی از انواع WS/DGAT را معرفی کردند. پژوهشگران با استفاده از این داده‌های ساختاری توانستند آزمایش‌های خود را به گونه‌ای هدایت کنند که آزادی عمل آنزیم دست‌کاری شود. به عبارت دیگر، چین خوردگی‌های مربوط به بخش متصل‌کننده مواد و نیز باقی‌مانده‌های مؤثر در کاتالیز واکنش شناسایی شد.
در یکی از آزمایش‌ها، آنزیم‌هایی را مهندسی کردند که ترکیبات آسیلی کوتاهتری ایجاد می‌کند. به عنوان مثال با قرار دادن فنیل آنیلین به جای آلانین در یکی از چین خوردگی‌ها، تولید آسیل Acyl-CoA با طول زنجیر کوتاه‌تر، نزدیک به ۳ برابر بهبود یافت.
با این فناوری می‌توان نمونه‌های WS/DGAT را مهندسی کرد که محصول نهایی آن‌ها با توجه به نیاز، مشخصات متفاوتی داشته باشد. این پژوهش چهارچوبی برای کارهای بعدی خواهد بود تا با استفاده از مهندسی ساختار آنزیم، موم‌های استری با مشخصات دلخواه تولید شود.

لینک مقاله

بارگذاری نوشته های مرتبط بیشتر
مطالب بیشتر از این نویسنده یونس عبداللهی مفرد
بارگذاری بیشتر در فناوری های همگرا

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

بررسی کنید

تولید پلاستیک زیستی جدید با خواص آلومینیوم و پلی اتیلن ترفتالات

شرکت اروپایی VELOX GmbH با همکاری شرکت کره‌ای SK Chemicals، پلاستیک‌زیستی برای بسته‌بندی ا…