Mutations of THR169 and PRO172 amino acids of BSH enzyme from lactobacillus plantarum and structural and functional analysis of the mutants

Safra tuzu hidrolaz (STH) (EC 3.5.1.24) enzimi konakçının metabolizması üzerinde çok önemli bir role sahiptir. STH tarafından safra tuzlarında bulunan taurine ve glisin serbest bırakılabilir ki bu durum dekonjugasyon olarak adlandırılır. STH'ın bu özelliğinin sağlığa faydaları vardır örneğin kandaki kolestrolün düşmesini sağlar. Bu yüzden aktif STH içeren probiyotik türler hiperkolestrolemi kaynaklı hastalıkların tedavisinde kullanılmaya başlanmıştır. Buna ek olarak STH aktif türlerin antibiyotik büyüme promotor'e (AGP) alternatif olarak kullanılması araştırılmaktadır. Fakat safra tuzu dekonjugasyonu konakçı üzerinde yan etkileri de görülebilir. Yapılan çalışmalar STH ile kolorektal kanser, safra taşı ve bazı bağırsak hastalıkları arasında ilişki olduğunu göstermektedir. Bu nedenle STH enziminin çalışma mekanizmasını anlamak hayati önem taşımaktadır. BSH'ın insan üzerindeki etkileri iyi çalışılmış olsa da, onun katalitik aktivitesi, substart tercihleri ve katlanması hakkında yeterli bilgi bulunmamaktadır. Bu çalışmada Lactobacillus plantarum B14 türünden korunmuş iki amino asit, Thr-169 ve Pro-172, yönlendirilmiş mutagenez kullanılarak pCON1 konstraktı içinde sırasıyla Valin ve Histidin amino asitlerine dönüştürülüp, pET22b ekspresyon vektörüne aktarılmıştır ve Escherichia coli BRL(DE3) türünde ifade edilmiştir. Elde edilen mutant BSH enzimlerinin aktiviteleri altı farklı safra tuzu olan glikokolik asit, glikodioksikolik asit, glikokenodioksikolik, taurokolik asit, taurodeoksikolik asit ve taurokenodeoksikolik kullanılarak ninhydrin yöntemi ile belirlenmiştir. Sonuçlar T169V mutasyonunun BSH aktivitesini azalttığını göstermiştir. Bundan farklı olarak P172H mutantından inaktif enzim elde edilmiştir. Bu sırada, BSH proteinin bütünlüğü ve katlanması bu mutasyonlardan etkilenmediği görülmüştür. Bulgularımız bu iki aminoasit BSH enziminin katalitik aktivitesinden sorumlu olabileceğini fakat stabilitesinden sorumlu olamayacağını göstermektedir.