- Tekirdağ Ziraat Fakültesi Dergisi
- Vol: 20 Issue: 1
- In Silico Phylogeny, Sequence and Structure Analyses of Fungal Thermoacidophilic GH11 Xylanases
In Silico Phylogeny, Sequence and Structure Analyses of Fungal Thermoacidophilic GH11 Xylanases
Authors : Yusuf Sürmeli
Pages : 211-229
Doi:10.33462/jotaf.1155764
View : 9 | Download : 3
Publication Date : 2023-01-19
Article Type : Research
Abstract :Termoasidofilik ksilanaz enzimleri, çoğunlukla hayvan yemi katkı maddesi olarak tercih edilmektedir. Bu çalışmada, çeşitli mantar türlerine ait altı termoasidofilik GH11 ksilanazın (Gymnopus androsaceus ksilanazı = GaXyl, Penicilliopsis zonata ksilanazı = PzXyl, Aspergillus neoniger ksilanazı = AnXyl, Calocera viscosa ksilanazı = CvXyl, Acidomyces richmondensis ksilanazı = ArXyl, Oidiodendron maius ksilanazı = OmXyl) in siliko filojeni, dizi, yapı ve enzim-docking kompleks analizleri gerçekleştirilmiştir. Bunu yapmak için, UniProt/TrEMBL veri tabanındaki gözden geçirilmemiş protein girdilerine ait altı mantar termoasidofilik GH11 ksilanazının amino asit dizileri moleküler filojeni ve dizi açısından araştırıldı. Ayrıca, üç boyutlu tahmini enzim modelleri oluşturuldu ve daha sonra çeşitli biyoinformatik programları kullanılarak hesaplamalı olarak doğrulandı. Enzim ve substrat arasındaki etkileşimler, iki substratın (ksilotetraoz = X4 ve ksilopentaoz = X5) varlığında docking programı aracılığıyla analiz edildi. Moleküler filojeni analizine göre, bu enzimlerin üç kümesi oluştu: birinci grup PzXyl, AnXyl ve CvXyl\'e sahipti ve ikinci grup GaXyl ve OmXyl\'e sahipti ve üçüncü grup ArXyl\'i içeriyordu. Çoklu dizi hizalama analizi, beş ksilanazın (ArXyl, OmXyl, CvXyl, PzXyl, AnXyl) daha uzun N-terminal bölgelerine sahip olduğunu gösterdi, bu da GaXyl\'e göre daha yüksek termal stabiliteye sahip olduklarını işaret etmiştir. Homoloji modelleme, tahmin edilen tüm model yapılarının büyük ölçüde korunduğunu gösterdi. Docking analizi sonuçları, CvXyl, OmXyl ve AnXyl\'in GaXyl, PzXyl ve ArXyl ksilanazlara kıyasla iki substrata daha yüksek bağlanma verimliliğine sahip olduğunu ve CvXyl-X4 docking kompleksinin -9.8 kCal/mol\'lük bir bağlanma enerjisiyle en yüksek substrat afinitesine sahip olduğunu gösterdi. CvXyl, OmXyl ve AnXyl enzimleri, daha düşük bağlanma verimliliğine sahip diğer enzimlerden farklı olarak, yaygın olarak B8 β-kolunda iki substrat ile etkileşime giren arjinin içeriyordu. Sonuç olarak, bu üç termoasidofilik ksilanaz enziminin hayvan yemi katkı maddesi olarak daha iyi adaylar olabileceği sonucuna varılmıştır.Keywords : Termoasidofilik ksilanaz, Moleküler yerleştirme, GH11 ksilanaz, Hayvan yem katkısı, UniProt/TrEMBL veritabanı