3.ػض یئت ػلوی دا طیبس گش ثی تى ل طی دا طگب ثیيالوللی اهبم خوی ی )س.

Transcript

1 بررسی بی ا ف رهبتیک آ سین GTP-CH1 در گیب گ ج فر گی) lycopersicum )Solanum 3 2 1* رحین حداد اردالى ه را پ ر قبسوعلی گر سی 1 *.ػض یئت ػلوی دا طیبس گش ثی تى ل طی دا طگب ثیيالوللی اهبم خوی ی )س ( raheemhaddad@gmail.com 2.دا طد ی وبسض بسیاسضذ ثی تى ل طی دا طگب ثیيالوللی اهبم خوی ی )س ( ardalan.m2@gmail.com 3.ػض یئت ػلوی دا طیبس گش ثی تى ل طی دا طگب ثیيالوللی اهبم خوی ی )س Ardalan.m2@gmail.com چکید ػ اسؼ وبستی ف الت دس هبدساى ثبػث مع سیستن ػػجی خ یي ایدبد ثیوبسی س ذس م دا ى دس و دوبى هت لذ ضذ دس ایي هبدساى هیض د. وچ یي ووج د ایي هبد دس افشاد ثضسگسبل ثبػث ایدبد ونخ ی ضذیذ ضذ چ ذیي ثیوبسی دیگشسا دس پی خ ا ذ داضت. ث ویي دلیل دا طو ذاى اهش ص دس تالش ثشای افضایص ایي یتبهیي اص طشیك ه ذسی هتبث لیه دس هی ب سجضیدبت هیثبض ذ. ف الت ب ه لى ل بی س گب ای ضبهل پتشیذیي - p آهی ث ض ات (PABA) گل تبهبت ست ذ. دس گیب بى احذ بی پتشیذیي دس سیت س ل PABA دس پالستیذ ت لیذ ضذ گل تبهبت دس هیت و ذسی است. آ ضین GTP سیىل یذس الصI ا لیي آ ضین ه خ د دس هسیش ثی س تض ف الت دس گیب بى هیثبضذ و دس سیت ص ل ثیبى هیض د ایي آ ضین دس گیب گ خ فش گی ت سط یه طى ثب ط ل 1871 bp وذ هیض د و اص س ی آى پلیپپتیذی ضبهل 11 اسیذآهی ثب صى ه لى لی تمشیجی 11 ویل دالت ى سبخت هیض د ثشسسی سبختبس د م ت الی طبى داد و ایي پش تئیي داسای چ بسد هبسپیح آلفب د غفح ثتب هیثبضذ. دس هی ی گ خ فش گی و دس ضش ع ثبلغ ضذى ایي پش تئیي بپذیذ ضذ فشآ سد بی پتشیذیي لطغ هیض د. هطبلؼبت ط هی طبى داد و GCHI بی گیب ی فبلذ پپتیذ بی طب ث د ث ویي خبطش دس دست ی آ ضین بی سیت ص لی لشاس هی- گیش ذ. اص لحبظ ه لى لی ف الت هتطىل اص س ثخص پتشیذیي پبسا آهی ث ض ئیه اسیذ یه گل تبهبت هیثبضذ.ثخص پبسا آهی ث ض ئیه اسیذ اص طشیك گش بی وشث وسیل خ د ث یه یب چ ذ ث یبى گل تبهبت هتػل ضذ حلم ی پتشیذیي ث گش پبسا آهی ث ض ئیه اسیذ هتػل هیض د. اش بي كلیدي: ثی ا ف سهبتیه پش تئیي ف الت گ خ فش گی آ ضین GTP سیىل یذس الصI.

2 1- هقده ثذى ا سبى ث یتبهیي بی صیبدی یبص داسد و ش یه اص ایي ه اد مص خبغی دس ثذى ایفب هیو ذ. ایي تشویجبت حیبتی ه سد یبص ثذى ه اد آلی پیچیذ بی ست ذ و همذاس ووی اص آ ب ثشای ا دبم ثسیبسی اص اػوبل ثذى الصم ث د هؼو ال فمط چ ذ هیىش گشم یب هیلیگشم اص یتبهیي ب ثشای تبهیي یبص بی س صا ی ثذى ه سد یبص است. یىی اص ایي یتبهیي ب اسیذ ف لیه (ف السیي یب یتبهیي M) هیثبضذ. بم ف الت اص بم التیي ثشي ف لی م گشفت ضذ ث ػ اى یه اغطالح ػو هی ثشای گش ثضسگی اص یتبهیي بی خب اد ی B هحل ل دس آة( یؼ ی یتبهیي B9( ث وبس هیس د. ایي بم طبى د ذ ی خ د ایي یتبهیي دس سجضی بی ثشگی هیثبضذ دس الغ سجضی بی ثشگی ا لیي ه جؼی ست ذ و ایي یتبهیي اص آ ب استخشاج ضذ است. ایي ه اد ث ط س طجیؼی دس غزا ب خ د داس ذ وچ یي هیت ا ذ ث ػ اى هىول بی غزایی دس دستشس ا سبى لشاس گیش ذ. ا لیي آ ضین دس هسیش ت لیذ ایي یتبهیي آ ضین GCHI هیثبضذ.تحمیمبت طبى داد و ایي یتبهیي دس ثذى رخیش طذ اص ثذى دفغ هیگشدد. ت ب ه جغ ایي یتبهیي هی ب سجضیدبت ثشگی هیثبضذ. الجت ایي هبد ث همذاس خیلی ووتش دس هخوش ن وطف ضذ است. یبص ا سبى ث ایي یتبهیي ث غ ست س صا ثبیذ اص طشیك هػشف ه بثغ داسای آى تبهیي گشدد.ووج د ایي یتبهیي ػ اسؼ صیبدی ثشای ا سبى دسپی خ ا ذ داضت اص خول ػ اسؼ وبستی آى دس هبدس ثبػث مع سیستن ػػجی خ یي ایدبد ثیوبسی س ذس م دا ى دس و دوبى هت لذ ضذ اص ایي هبدساى هیض د. وچ یي ووج د ایي هبد دس افشاد ثضسگسبل ثبػث ایدبد ونخ ی ضذیذ ضذ چ ذیي ثیوبسی دیگشسا دس پی خ ا ذ داضت. ث ویي دلیل دا طو ذاى اهش ص دس تالش ثشای افضایص ایي یتبهیي اص طشیك ه ذسی هتبث لیه دس هی ب سجضیدبت هیثبض ذ. اص لحبظ ه لى لی ف الت هتطىل اص س ثخص پتشیذیي پبسا آهی ث ض ئیه اسیذ یه گل تبهبت هیثبضذ.ثخص پبسا آهی ث ض ئیه اسیذ اص طشیك گش بی وشث وسیل خ د ث یه یب چ ذ ث یبى گل تبهبت هتػل ضذ حلم ی پتشیذیي ث گش پبسا آهی -ث ض ئیه اسیذ هتػل هیض د (2005 al.,.(sebastian et دس گیب بى ایي ه لى ل ب دس لسوت بی هختلف سل ل گیب ی س تض هیگشد ذ.پتشیذیي دس سیت ص ل ت لیذ ضذ دس حبلی و پبسا آهی ث ض ئیه اسیذ دس پالستیذ ب ت لیذ هیض ذ. سپس ایي ثل ن بی سبختوب ی دس داخل هیت و ذسی ث ن هتػل ) DHPدی یذس پتش آت )سا تطىیل هید ذ و دس بیت ثب گل تبهیل ضذى ایي ه لى ل ب ف الت ب س تض هیگشد ذ ( (.Scott et al., 2000 ث ویي دلیل دا طو ذاى اهش ص دس تالش ثشای افضایص ایي یتبهیي اص طشیك ه ذسی هتبث لیه دس هی ب سجضیدبت هی- ثبض ذ.ثشای ایي ه ظ س تالش بی صیبدی ثشای ض بسبیی افضایص آ ضین بی دخیل دس هسیش س تض ایي یتبهیي دس غالت گ خ فش گی ا دبم ضذ اسیذ ف لیه دس ایي گیب بى افضایص یبفت است. ثیص اص 11 ضىل اص ف الت دس طجیؼت خ د داسد. ایي تؼذاد صیبد دس تید ی تفب ت دس چ ذیي ثخص سبختبس ه لى لی تشویت اغلی ف الت ا لی هیثبضذ و اغلت pteroylmpono glutamic acid اطالق هیض د. تفب ت ف الت بی ه خ د دس طجیؼت ث دلیل )1( حبلت اوسیذاسی ى حلم ی پتشیذیي )2( لشاس گشفتي احذ یه وشث دس ه لؼیت N5 یب N10 )3( تؼذاد اسیذ گل تبهیه بیی و اص طشیك یىسشی پی ذ بی گبهب-گل تبهیل ث ن هتػل ضذ تطىیل یه دم الیگ (گبهب-

3 پبسا گل تبهیل( سا هید ذ. دس طجیؼت احذ بی یىىشث ثب سط ح هختلف اوسیذاسی ى هیت ا ذ ث ه لؼیت بی N5 پتشیي یب N10 آهی ث ض ئیه اسیذ هیت اى هثبل ط س ث ض ذ. هتػل ف الت ب هطتمبت- 1 ثشد. بم سا فشهیل - 1 هتیل فشهیل - 1 وچ یي هوىي است دی یذس ف الت (DHF) دیگش هطتمبت دی یذس ث سیل ی اوسیذاسی ى حلم ی پتشیذیي تطىیل گشد ذ( 2001 Roje.,.)Hanson and توبم ف الت بی طجیؼی دس دسخ حشاست بی هختلف تغییش وشد ث خػ ظ دس هحل پی ذ بی اوسیذاتی ثیي پتشیي پبسا آهی ث ض ئیه اسیذ بپبیذاس هیثبض ذ ایي پش س ثب تبثص س افضایص هییبثذ.الجت دس هحیط دس ى ضیط ای هوىي است ف الت ب اص طشیك اتػبل ث تشویجبت آ تیبوسیذا ت( اص خول آسى سثبت 1 گل تبتی ى ( 1 یب ثب اتػبل ث پش تئیي ب پبیذاس ض ذ. ) 2000 al.,.(scott et ف الت ب ه لى ل بی س گب ای ضبهل پتشیذیي - p آهی ث ض ات (PABA) گل تبهبت ست ذ. دس گیب بى احذ بی پتشیذیي دس سیت س ل PABA دس پالستیذ ت لیذ ضذ گل تبهبت دس هیت و ذسی است. دس هی ی گ خ فش گی آ ضین اثتذایی اص س تض پتشیذیيGTP سیىل یذس الص (GCHI) I است و دس ضش ع ثبلغ ضذى بپذیذ ضذ فشآ سد بی پتشیذیي لطغ هیض د. دس تید گ خ فش گی بی وبهل هحت ی ه جغ صیبدی اص گل تبهبت ه جغ هالیوی اص PABA ست ذ و ایي هی- ت ا ذ یه ه ض ع ثحث ه طمی ثشای افضایص س تض ف الت ثبضذ. بی هطبلؼبت ط هی طبى داد و GCHI بی گیب ی فبلذ پپتیذ بی طب ث د ث ویي خبطش دس دست ی آ ضین بی سیت ص لی لشاس هیگیش ذ. تحمیمبت ا دبم ضذ اص طشیك ا ذاص گیشی ت صیغ یب هیضاى فؼبلیت آ ضیو بی GCHI دس هیبى اخضاء فشایبخت ای ثشي بی گ خ فش گی ه فمیت آهیض ج د ایي ث دلیل خ د یه فؼبلیت تذاخلی دس اخضاء سیت س لی ولش پالستی هیثبضذ و او ص دی یذس ئ پتشیي تشی فسفبت ت لیذ ضذ سا وب ص هید ذ.اگشچ هطبث ایي فؼبلیت تدضی ای دس هیت و ذسی- خبلعسبصی تطخیع لبثل یض ا ذاهه ایي دس GCHI فؼبلیت و وشد ثبثت هیت اى اهب ذاسد خ د ضذ protein<0.01) (pmolmin-1 mg-1 ایي تحمیمبت ثبثت هیو ذ و GCHI یه آ ضین فشا هیت و ذسیبیی است. یست وب ط س و گفت ضذ آ ضین GTP سیىل یذس الصI ا لیي آ ضین ه خ د دس هسیش ثی س تض ف الت دس گیب بى هیثبضذ و او ص صیش سا وبتبلیض هیو ذ: GTP GCHI Dihydroneopterin triphosphate pyrophosphohydrotase (DHNTP) Dihidroneopterin (DHN) hydroxyl methyldihydropterin (HMDHP) ام.سی.ای ت ش دس سبل 2008 ث ثشسسی آ ضین GCHI پشداخت. ایي آ ضین دس گیب گ خ فش گی ت سط یه طى ثب ط ل 1871 bp وذ هیض د و اص س ی آى پلیپپتیذی ضبهل 11 اسیذآهی ثب صى ه لى لی تمشیجی 11 ویل دالت ى سبخت هیض د. دس هی ی گ خ فش گی آ ضین اثتذایی اص س تض پتشیذیي GTP سیىل یذس الص( GCHI ) I است و دس ضش ع ثبلغ ضذى بپذیذ ضذ فشآ سد بی پتشیذیي لطغ هیض د. دس تید گ خ فش گی بی وبهل هحت ی ه جغ صیبدی اص گل تبهبت ه جغ هالیوی اص PABA ست ذ و ایي هیت ا ذ یه ه ض ع ثحث ه طمی ثشای ثشسسی سبختبس ط ی پش تئی ی ایي آ ضین ثبضذ. هحممیي دس سبل 2005 ثش س ی استحىبم ف الت دس گیب بى ث سیل ی ه ذسی هتبث لیه وبس وشد ذ. وب ط س و هطخع است ثش ح یىی اص ثضسگتشیي هحػ الت صساػی خبم دس خ بى هیثبضذ و اص ظش سیضهغزی بی ضش سی وب ذ ف الت ب

4 ( یتبهیي B9) فمیش است.دا طو ذاى ه فك ضذ ذ استحىبم صیستی ایي یتبهیي سا دس دا بی ثش ح ثب ف ق ثیبى د طى پتشیذیي ضبخ بی پبساآهی ث ض ات و اص گیب أساثیذ پسیس تبلیب ب استخشاج ضذ ث سیل ی سا بی ثی س تضی ایي هبد ث دست آ س ذ. آ ب ت ا ست ذ هحت ی ف الت ه سد یبص س صا ی افشاد ثبلغ سا دس دا بی بسس تؼذادی اص گ بی حطی ثش ح افضایص د ذ( 2005 al., ( Storozhenko et.

5 2 -ه اد ر ش ب دس ایي تحمیك ت الی پش تئیي GTPcyclohydrolase 1 هتؼلك ث گیب گ خ فش گی ثب بم ػلوی Solanum lycopersicum اص ثب ه اطالػبتی uniprot ث آدسس ثشای هطبلؼبت ثی ا ف سهبتیه اص شمافضاس بی ا الیي هب ذ Clustal Omega, Protparam, Expassy, Psipred, TMHMM, SWISS-MODEL استفبد ضذ وردیفی چ دگب اص 14 گ داسای طى GTPcyclohydrolase 1 ت الی ب اص سبیت uniprot ث آدسس استخشاج ضذ. اصثش به ClustalW ث آدسس ای تش تی ثشای خ ت ثشسسی وشدیفی چ ذگب ت الی ب استفبد ضذ. خذ ل. 1 اسبهی گ بی ه سد استفبد وشدیفی چ ذگب اص سبیت ضوبس دستشسی گ Solanum lycopersicum Cyprinus carpio Pan troglodytes Gallus gallus Neurospora crassa Arabidopsis thaliana Neovison vison Callithrix jacchus Rattus norvegicus Homo sapiens Mus musculus Xenopus tropicalis Trichophyton rubrum Danio rerio Q8VYU3 A0A0C5IDS3 H2RBI2 P50141 P51599 Q9SFV7 U6DKD0 U3BK13 Q9ERC4 A0A024R642 Q3U7P6 Q6DIE0 Q8NJK0 E7FGQ بررسی سبختبر د م س م ت الی پر تئی ی GTP cyclohydrolase 1

6 ث ه ظ س ثشسسی سبختبس د م ت الی پش تئی ی GTP اص ثش به PSIpred ث آدسس ای تش تی ضذ خ ت ثذست آ سدى سبختبس س م اص ثش به SWISS- MODEL ث آدسس / استفبد ضذ بررسی شبخص TMHMM TMHMM GTPch1 خ ت تطخیع ضبخع TMHMM پش تئیي ضبخع اص ای تش تی آدسس ث / استفبد ضذ بررسی سبختبر پبیداري پر تئیي GTP cyclohydrolase1 ث ه ظ س ثشسسی سبختبس ت الی اسیذ آهی پش تئیي GTPch1 وچ یي ثشسسی پبیذاسی آى ثب استفبد اص آ بلیض ProtParam ث آدسس ای تش تی استفذ ضذ. 5 - تبیج بحث 14 2 وشدیفی تید ضىل دس تشتیت ث ت الی ب چ ذگب ضذ ذ تشسین صیش ثػ ست ت الی بی حفبظت ضذ دس گ ی همبیس ضذ طبى داد ضذ است.

7 شکل 2. تیج وردیفی چ دگب ت الی ب

8 ثشسسی سبختبس د م ت الی طبى داد و ایي پش تئیي داسای چ بسد هبسپیح آلفب د غفح ثتب هیثبضذ. )ضىل 3( )ضىل 4(. ضىل 3 -سبختبس د م طى GTPch1

9 شکل. 4 قش اسیدآهی بي سبختبر د م ت الی پر تئی ی GTPch1 اسید بي آهی ص رتی ر گ α: )هبرپیچ بي بب( PSIpred صفحبت : β اسید بي آهی زرد ر گ 10 GTP cyclohydrolase1 سبختوبى 3 ثؼذی پش تئیي و داسای ه هش اتن هشوضی س ی) Zn ( دس ضدیىی سوت ص دیش His د گش تی ل دس د ثخص خبیگب فؼبل آ ضین لشاس داسد.)ضىل 5(

10 شکل 5 سبختبر س بعدي پر تئیي GTPch1 ضبخع TMHMM ضىل) 6 ( طبى داد و ثب احتوبد % 100 پش تئیي GTPch1 سیت ص لی ث د دس ى سیت پالسن لشاس داسد.

11 شکل 6. شبخص TMHMM پر تئیي GTPch1 تبیح ثذست اهذ اص تحلیل protparam طبى هید ذ و پش تئیي GTPcyclohydrolase1 داسای 455 آهی اسیذ ثب صى % هیثبضذ مط pi ه لى لی 49Kd ثشاثش ثیطتشیي هیضاى اسیذ آهی دس ایي پش تئیي گالیسیي ثب ست.)ضىل 7 ( ضىل 7 تشویجبت اسیذآهی پش تئیي GTPch1 وچ یي ثب ت خ ث اطالػبت protparam یو ػوش پش تئیي GTPcyclohydrolase1 دس طجك ضىل 8 هیثبضذ طجك داد بی ویي سبیت خضء پش تئیي بی بپبیذاس لشاس هیگیشد.

12 ضىل 8 تبیح ثذست آهذ اص یو ػوش پبیذاسی پش تئیي GTPch1 6 -ه ببع 1- فالح هعص ه.رحین حداد ا تمبل طى) GTP ػبهل سیىل یذس الص (I) ث وب اسف بج دا طگب ثیي الوللی اهبم خوی ی)س ( - لض یي - دا طىذ ف ی 2-SEBASTIAN, M.J.K. EDMUND, R.S.K. GALE, G.B. ALEXANDRE, N. ROCIO DIAZ DE LA, G. GILLES, J.C.B. STEPHANE, R. FABRICE, R. JESSE, F.G. ANDREW, D.H. (2005) Higher Plant Plastide and Cyanobacteria Have Folate Carriers Related to Those of Trypanosomatids, The Jornal of Biological Chemistry, 280, SCOTT, J. REBEILLE, F. FLETCHER, J. (2000) Folic Acid and Folates: The Feasibility for Nutritional Enhancement in Plant Foods, Journal of Science of Food and Agriculture, 80 (7), HANSON, A.D. ROJE, S. (2001) One-Carbon Metabolism In Higher Plants, Plant Physiologycal Plant Mocularl, 52, MCINTOSH, S.R. HENRY, R.J. (2008) Genes of Folate Biosysthesis in Wheat, Journal of Cereal Science, 48, STOROZHENKO, S. RAVANEL, S. ZHANG, G.F. (2005) Folate Enhancement in Staple Crops by Metabolic Engineering, Trends Food Science Technologycal, 16,

13 Bioinformatics analysis of GTP-CH1 enzyme in tomato (Solanum lycopersicum) *Raheem Haddad 1, Ardalan Mehranpour 2 1 Head of biotechnology department, Imam khomeini International University, Qazvin, Iran 2 Student of master science, Imam khomeini International University, Qazvin, Iran raheemhaddad@yahoo.co.uk Abstract Folate deficiency causes defects of the nervous system complications in mothers of children born with Down syndrome fetus and cause disease in the treated mothers. The lack of this substance can cause severe anemia in adults and several of the other will follow. That's why scientists are trying to increase the vitamins in fruits and vegetables are through metabolic engineering. Folate molecules include Pteridine triple, p amino banzoate (PABA) and glutamate. Pteridine units in cytosol and PABA plants in plastid and glutamate produced in the mitochondria. GTP cyclohydrolase I enzyme, the first enzyme in the biosynthesis of folate in plants which is expressed in the cytosol and the enzyme gene in tomato plants by a length bp 1871 of the Code that it contains 11 amino acid polypeptide with a molecular weight of approximately 11 kda is made and sequencing showed that the protein secondary structure of fourteen alpha turns and ten beta sheets. Tomato fruits that mature at the beginning of this protein is missing or disconnected Pteridine products. GCHI plant genomic studies showed that the sign was devoid of peptides and therefore are cytosolic enzymes in the category. In terms of molecular, folate consists of three parts Pteridine, Para amino banzoate acid is a glutamate. Through its carboxyl groups of the para- amino banzoate acid glutamate and attached to one or more base Pteridine ring attached to para-amino benzoic acid. Keywords: Bioinformatic, protein, folate,tomato, GTPcyclohydrolase I