مطالعه بیوانفورماتیکی توالی‌های پروتئین آلیناز در گیاهان

اکوفیزیولوژی و فیتوشیمی گیاهان دارویی و معطر

مقاله 4، دوره 7، شماره 4، اسفند 1394، صفحه 318-328   

نوع مقاله: مقاله تحقیقاتی

چکیده

آلیناز (EC 4.4.1.4) آنزیمی وابسته به پیریدوکسال فسفات است که تبدیل آلین به آلیسین را انجام می‌دهد. آلیسین ترکیبی ارگانوسولفوره با ویژگی‌های ضد‌میکروبی، ضد‌سرطانی، ضد‌دیابتی و آنتی‌اکسیدانی است. مطالعه بر روی آلیناز و درک چگونگی تنظیم تولید آلیسین برای تولید در محل آن جهت مصارف کلنیکی ضروری است. در این مطالعه، توالی‌های پروتئین آلیناز گیاهی از سایت ExPASy و NCBI دریافت‌شدند و با ClustalW همردیفی صورت‌پذیرفت. نتایج این همردیفی شباهت 39-98 درصدی را میان توالی‌ها نشان‌داد. درخت فیلوژنی برای این توالی‌های پروتئینی با استفاده از نرم‌افزار MEGA4 و با روش نزدیکترین همسایه رسم‌شد. خانواده‌های Alliacea و Poaceae به خوبی در این درخت از هم تفکیک شده‌بودند. همچنین به کمک ابزارCD search موجود در سایت NCBI، EFG alliinase و AAT به عنوان دو دومین این پروتئین شناخته‌شدند.

کلیدواژه‌ها

آلیناز؛ آلیسین؛ بیوانفورماتیک؛ فیلوژنی؛ همردیفی

مراجع

 

 

1. Fry, F.H., Okarter, N., Baynton-Smith, C., Kershaw, M.J., Talbot, N.J., Jacob, C. 2005.Useof a substrate/alliinase combination to generate antifungal activity in situ. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 53:574-580.

2. Hamamoto, A., Mazelis, M. 1986. The C-S lyases of higher-plants-isolation and properties of homogeneous cystinelyase from Broccoli (Brassica oleraceavar botrytis) buds. Plant Physiology. 80: 702-706.

3. Iwami, K.,Yasumoto, K. 1980. Alliinase-likeenzymes in fruiting bodies of Lentinus-edodes- their purification and substrate-specificity. Agricultural and Biological Chemistry.44: 3003-3004.

4. Jin, Y. N., Choi, Y.H., Yang, C.H. 2001. Identification of an essential tryptophan residue in alliinase from garlic (Allium sativum) by chemical modification. Bulletin of the Korean Chemical Society. 22(1):68-76.

5. Kamitani, H., Esaki, N., Tanaka, H., Imahara, H., Soda, K. 1990. Purification and characterization of S alkyl cysteine alpha, beta-lyase from Pseudomonasputida. Journal of Nutritional Science and Vitaminology. 36: 339-347.

6. Lancaster, J. E., Shaw, M. L., Joyce, M. D. P., McCallum, J. A., McManus, M. T. 2000. A novel alliinase from onion roots. Biochemical characterization and cDNA cloning. Plant Physiology. 122: 1269-1279.

7. Landshuter, J., Lohmuller, E. M.,Knobloch, K. 1994. Purification and characterization of C-S-lyase from Ramson, the wild garlic, Allium ursinum. Planta Medica. 60: 343-347.

8. Lohmuller, E. M., Landshuter, J.,Knobloch, K.1994. On the isolation and characterization of a C-Slyasepreparation from leek, Allium porrum.Planta Medica. 60: 337-342.

9. Londhe, V.P., Gavasane, A.T., Nipate, S.S., Bandawane, D.D., Chaudhari, P.D. 2011.  Role of garlic (Allium sativum) in various diseases: An overview. Journal of Pharmaceutical Research and Opinion.1:(4) 129-134.

10. Manabe, T., Hasumi, A., Sugiyama, M., Yamazaki, M., Saito, K. 1998.Alliinase [S-alk(en)yl-L-cysteine sulfoxide lyase] from Allium tuberosum (Chinese chive). European Journal of Biochemistry. 257: 21-30.

11. Mazelis, M.,Creveling, R. K. 1975. Purification and properties of S-alkyl-L-cysteine lyase from seedlings of Acacia farnesiana Willd. Biochemical Journal. 147: 485-491.

12. Miron, T., Mironchik, M., Mirelman, D., Wilchek, M., Rabinkov, A. 2003. Inhibition of tumor growth by a novel approach: in situ allicin generation using targeted alliinase delivery. Molecular Cancer Therapeutics. 2:1295-1301.

13. Nock, L.P., Mazelis, M. 1987. The C-S lyases of higher plants: direct comparison of the physical properties of homogeneous alliinlyase of garlic (Allium sativum) and onion (Allium cepa). Plant Physiology. 85: 1079-1083.

14. Nomura, J., Nishizuka, Y.,Hayaishi, O. 1963. S Alkylcysteinase-enzymatic cleavage of S-methyl-Lcysteine and its sulfoxide. Journal of Biological Chemistry. 238: 1441-1446.

15. Rabinkov, A., Zhu, X. Z., Grafi, G., Galili, G.,Mirelman, D. 1994. Alliinlyase (alliinase) from garlic (Allium sativum). Biochemical characterization and cDNA cloning. Applied Biochemistry and Biotechnology.48: 149-171.

16. Scwimmer, S.,Mazelis, M. 1963. Characterization of alliinase of Allium cepa (onion). Archives of Biochemistry and Biophysics.100: 66-73.

17. Shadkchan, Y., Shemesh,E., Mirelman, D., Miron, T., Rabinkov, A., Wilchek, M., Osherov, N. 2004. Efficacy of allicin, the reactive molecule of garlic, in inhibiting Aspergillus spp. in vitro, and in a murine model of disseminated aspergillosis. Journal of Antimicrobial Chemotherapy, 53:832-836.

18. Shimon, L.J.W., Rabinkov, A., Shin, I., Miron, T.,Mirelman, D., Wilchek, M., Frolow, F. 2007.Two structures of alliinase from Alliium sativum L.: apoform and ternary complex with amino acrylatereaction intermediate covalently bound to the PLP cofactor. Journal of Molecular Biology. 366: 611-625.

19. VanDamme, E.J., Smeets, K., Torrekens, S., Van Leuven, F., Peumans, W.J. 1992. Isolationand characterization of alliinase cDNA clones from garlic (Allium sativumL.) and related species. European Journal of Biochemistry. 209:751-757.

20. Yutani, M., Taniguchi, H., Borjihan, H., Ogita, A., Fujita, K., Tanaka, T. 2011.Alliinase from Ensifer adhaerens and its use for generation of fungicidal activity. AMB Express. 1(2):1-8.