پژوهش‌های سلولی و مولکولی
خصوصیات و کاربردهای پراکسیدازهای گیاهی و نانوزیم‌های شبه پراکسیداز
نوع مقاله : مقاله مروری
نویسندگان
1 دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته، پژوهشگاه علوم و تکنولوژی پیشرفته و علوم محیطی، گروه بیوتکنولوژی، کرمان، ایران
2 دانشگاه کوثر بجنورد، دانشکده علوم پایه، گروه زیست‌شناسی سلولی و مولکولی، بجنورد، ایران
چکیده
پراکسیدازها یکی از کاربردی‌ترین آنزیم‌ها در حوزه‌های صنعتی، پزشکی و بیوتکنولوژی می‌باشند. در این مطالعه با استفاده از مقالات متعدد، در ارتباط با مزایا، معایب و کاربردهای پراکسیدازهای گیاهی و نانوزیم‌ها )با خاصیت شبه پراکسیدازی(، اطلاعاتی جامع به صورت طبقه‌بندی آورده شده است. پراکسیدازها آنزیم‌هایی متعلق به گروه اکسیدوردوکتازها هستند که در تمامی موجودات زنده یافت می‌شوند و به کلاس‌های مختلفی طبقه‌بندی می‌شوند که یکی از کاربردی‌ترین آنها پراکسیدازهای گیاهی می‌باشند. با این وجود، عواملی از قبیل هزینه بالا تخلیص، پایداری کم و تجزیه توسط پروتئازها سبب محدودیت استفاده از پراکسیدازها می‌شود. امروزه، به منظور غلبه بر این مشکلات، مواد یا ترکیبات غیر‌پروتئینی که خاصیت شبه پراکسیدازی دارند مثل نانوزیم‌ها، مورد توجه قرار گرفته‌اند. جهت استفاده‌های صنعتی از پراکسیدازها، می‌توان آنها را از منابع مختلف تهیه و خالص‌سازی نمود و همچنین می‌توان فعالیت کاتالیتیکی و پایداری آنها را با استفاده از روش‌های مختلف مهندسی محیط و مهندسی پروتئین بهینه‌سازی نمود، ولی بطور معمول این روش‌ها هزینه‌بر و زمانبر می‌باشند. نانوزیم‌های شبه‌پراکسیدازی را می‌توان از مواد مختلف تهیه و با تغییر اندازه، شکل و ترکیب آنها با سایر مواد، فعالیت کاتالیتیکی و پایداری آنها را بهینه‌سازی نمود، که بطور معمول دستیابی به آنها نسبت به آنزیم‌ها، راحتر، سریعتر و ارزانتر می‌باشد. در عین حال، مشکلاتی از قبیل ذخیره‌سازی و تجزیه توسط پروتئازها که برای آنزیم-ها یک چالش می‌باشد در ارتباط با نانوزیم‌ها مطرح نمی‌باشد. در مجموع بنظر می‌رسد که در کاربردهای صنعتی و پزشکی، نانوزیم‌ها می‌توانند جایگزین پراکسیدازها گیاهی شوند.
کلیدواژه‌ها
موضوعات
عنوان مقاله [English]
Characterization and applications of plant peroxidase and nanoenzyme like-peroxidase
نویسندگان [English]
- Fahimeh Bahramnejad 1
- Ali Riahi-Madvar 2
1 Department of Biotechnology, Institute of Science and High technology and Environmental Sciences, Graduate University of Advanced Technology, Kerman, Iran
2 Department of Molecular and Cell Biology, Faculty of Basic Sciences, Kosar University of Bojnord, Bojnord, Iran
چکیده [English]
Peroxidases are one of the most applicable enzyem in the fields of industry, medicine and biotechnology. In this study, comprehensive information on the advantages and disadvantages and also applications of plant peroxidases and nanozymes (with peroxidase-like properties), are provided in a categorized manner using of numerous articles. Peroxidase enzymes are belong to the oxidoreductases group which are found in all living organisms and are classified into different classes, one of the most applicable of which is plant peroxidases. However, applications of peroxidases limit by the some factors such as high cost of purification, low stability and degradation by proteases. Todays, in order to overcome these problems, non protein substances or compounds with peroxidase-like properties, such as nanozymes, have been considered. For industrial applications, peroxidases can be provided by purification from various sources, and also their catalytic activities and stabilities can be optimized using various methods such as environmental engineering and protein engineering, whilest these methods are costly and time consuming. Peroxidase-like nanozymes can be prepared from various materials which their catalytic activities and stabilities can be optimized throuth changing of their size, shape and combination with other materials that are usually easy, fast and cheape. At the same time, problems such as storage and degradation by proteases, which are a challenge for enzymes, are not associated with the nanozymes. Overall, it seems in industrial and medical applications, plant peroxidases can replace by nanozymes.
کلیدواژه‌ها [English]
- Nanozyme
- Peroxidase
- Peroxidase like
)