مشخصات پژوهش

عنوان	مطالعه ی نظری مکانیسم واکنش کاتالیستی آنزیم بتا-گالاکتوزیداز باکتری باسیلوس سیرکولانس با روش نظریه ی تابعی چگالی
نوع پژوهش	پایان نامه
کلیدواژه‌ها	بتا-گالاکتوزیداز، مکانیسم کاتالیستی، نظریه ی تابعی دانسیته، روش کلاستر
چکیده	در این پژوهش از نظریه تابعی چگالی برای مطالعـه ی مکانیسـم واکـنش کاتالیسـتی آنـزیم بتا-گالاکتوزیداز باکتری باسیلوس سیرکولانس استفاده شده است. ساختار نقاط ایستا در طـول مسـیر واکـنش بهینـه شده و نیم رخ انرژی پتانسیل واکنش به دست آمده است. اثر حلال روی نیمرخ انرژی واکـنش بـا مـدل CPCM محاسبه گردید. برای مدل سازی جایگاه فعال آنزیم از روش کلاستر استفاده شده است. مدلی از جایگاه فعال آنزیم بتا-گالاکتوزیداز بر اساس ساختار کریستالی آن ساخته شده است. آنزیم بتا-گالاکتوزیداز قند موجود در شیر (بتا-لاکتوز) را هیدرولیز کرده و مولکول های بتا-گلوکز و بتا-گالاکتوز تولید می کند. مطالعه ی حاضر نشان می دهد که اولین مرحله از مکانیسم واکنش شامل حمله ی نوکلئوفیلی Glu307 به Cα لاکتوز طی یک مکانیسم SN2 و پروتونه شدن اکسیژن گلیکوزیدی توسط Glu150 (به عنوان کاتالیست اسید/باز) است. که در نتیجه ی آن مولکول گلوکز و حدواسط آنزیم-گالاکتوزیل تشکیل می شود. در نهایت این حدواسط توسط یک مولکول آب هیدرولیز شده و مولکول گالاکتوز تشکیل و آزاد می شود. نتایج نشان می دهند که آنزیم بتا-گالاکتوزیداز باکتری باسیلوس سیرکولانس هیدرولیز پیوند گلیکوزیدی را با حفظ پیکربندی مرکز آنومری انجام می دهد. به علاوه، انرژی فعال سازی مرحله ی دوم بیشتر از مرحله ی اول است و این مرحله تعیین کننده ی سرعت کلی واکنش می باشد (kcal/mol9/22). نتایج به دست آمده با نتایج تجربی پیشین همخوانی دارند.
پژوهشگران	مهدی ایرانی (استاد راهنما)، مهدیه قاسمی (دانشجو)