Shahroud University of Medical Masoume Miri journalofknowledgeandhealth@gmail.com mEDRA 202207160409 This dataset was exported with ojs2, version 3.0.0.0.

06 10.22100/jkh.v18i3.2780 https://knh.shmu.ac.ir/index.php/site/article/view/2780 Abstraction Shahroud University of Medical Sciences mEDRA 01 1-71-2724 01 مجله دانش و تندرستي در علوم پایه پزشکی IR 01 1 07 23453753 JD 01 Open Journal Systems (OJS) 07 1735577 JB 18 3 Vol 18, No 3:2023 06 1402 1 8 1 A01 Ali Soleimanipour Soleimanipour , Ali - گروه علوم زیستی- دانشکده مهندسی مواد و علوم میان رشته‌ای- دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی- تهران- ایران.   2 A01 Alireza Zakeri Zakeri, Alireza - گروه علوم زیستی- دانشکده مهندسی مواد و علوم میان رشته‌ای- دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی- تهران- ایران. 3 A01 Saeed Khalili Khalili, Saeed - گروه علوم زیستی- دانشکده مهندسی مواد و علوم میان رشته‌ای- دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی- تهران- ایران.   3 A01 ZahraalSadat Hashemi Hashemi, ZahraalSadat - دپارتمان توسعه فناوری درمان‌های نوین- مرکز تحقیقات سرطان پستان- پژوهشکده معتمد- جهاد دانشگاهی تهران- تهران- ایران.   3 A01 Abolfazl Jahangiri Jahangiri, Abolfazl - مرکز میکروبیولوژی کاربردی- پژوهشکده سیستم بیولوژی و مسمومیت‌ها- دانشگاه علوم پزشکی بقیه‌الله (عج) تهران- تهران- ایران.   01 per 01 مقدمه: آنزیم sMMO دارای سه زیرواحد هیدروکسیلاز، ردوکتاز و پروتئین تنظیم‌کننده است. آنزیم sMMO علاوه بر سودمندی بالقوه در تبدیل متان به متانول، اکسیداسیون طیف وسیعی از مولکول‌های آبگریز را انجام می‌دهد. هدف اصلی این مطالعه تغییر توالی آمینواسیدی آنزیم sMMO توسط روش‌های بیوانفورماتیکی است به گونه‌ای که میزان پایداری آن بهبود یابد. مواد و روش‌ها: از سرور ClusPro برای داکینگ زیرواحدهای هیدروکسیلاز و ردوکتاز استفاده شد. آمینواسیدهای مؤثر در برهمکنش بین زیرواحدها به‌وسیله نرم‌افزار LigPlot مشخص شدند. همترازی توالی‌های مشابه به‌دست آمده از بلاست با نرم‌افزار OMEGA انجام شد. برای آمینواسیدهای مؤثر در برهمکنش بین زیرواحدها بر اساس روند تکاملی و پیش‌بینی‌‌‌های سرور mCSM-PP12 جهش‌زایی به‌وسیله نرم‌افزار Molegro Virtual Docker ایجاد گردید. از سرور PRODIGY برای به‌دست آوردن مقدار ∆G نوع وحشی آنزیم و انواع جهش‌یافته استفاده شد. نتایج: در جهش‌یافته‌هایL ۸۳Q، H۱۶۱N، M۴۳K و S۱۰۱N مقدار ∆G نسبت‌به نوع وحشی کمپلکس MMOH-2MMOB منفی‌تر شد. نتایج حاصل از تحلیل LigPlot نشان می‌‌دهد که در جهش‌یافته‌های L۸۳Q و H۱۶۱N پیوندهای هیدروژنی که در نوع وحشی آنزیم وجود داشته، حفظ شده است و این جهش‌ها در جهت افزایش پایداری آنزیم عمل می‌کنند. دو جهش‌یافته D۲۹T و H۳۷F باعث منفی‌تر شدن مقدار ∆G نسبت‌به نوع وحشی کمپلکس هیدروکسیلاز-ردوکتاز می‌شوند. نتایج حاصل از تحلیل LigPlot نشان می‌دهد که این جهش‌ها باعث تشکیل پیوند هیدروژنی جدید بین زیر واحد ردوکتاز و هیدروکسیلاز می‌شود که هم‌خوانی بالایی با مقادیر ∆G دارد و باعث افزایش پایداری آنزیم شود. نتیجه‌گیری: واضح است که سطح پروتئین کروی باید آبدوست باشد تا بتواند در محیط‌های آبی پروتئین را محلول و پایدار کند. بنابراین تغییر آمینواسیدهای غیرقطبی سطح پروتئین به آمینواسیدهای قطبی می‌تواند در پایداری آنزیم‌ها مؤثر باشد. 01 Introduction: The sMMO enzymes contain three common components: a hydroxylase, a reductase, and a regulatory protein. In addition to its potential role in converting methane to methanol, the sMMO enzyme oxidizes a wide range of hydrophobic molecules. The main aim of this study is to improve the stability of the sMMO enzyme by altering its amino acid sequence using bioinformatics techniques. Methods: The ClusPro web server was used for docking the hydroxylase and reductase subunits. The interactions between amino acid subunits were identified by LigPlot software. Mutagenesis was generated by Molegro Virtual Docker software based on evolutionary trends and mCSM-PP12 server predictions. The ∆G value of wild-type enzymes and mutant variants was obtained using the PRODIGY server. Results: In the Q83L, N161H, K43M, and N101S mutants, the value of ∆G was more negative than in the wild-type MMOH-2MMOB complex. The results of the LigPlot analysis showed that the hydrogen bonds present in the wild-type enzyme were preserved in the Q83L and N161H mutants and that these mutations increased the stability of the enzyme. Besides, The D29T and H37F mutants cause a more negative ∆G value than the wild-type hydroxylase-reductase complex. The results of LigPlot analysis show that these mutations form a new hydrogen bond between the reductase and hydroxylase subunits, which is highly consistent with the ∆G value and increases the stability of the enzyme. Conclusion: It is concluded that changing the non-polar amino acids on the protein surface to polar ones can significantly improve the stability of enzymes. 20220713 81 01 1-71