Izvorni znanstveni članak

https://doi.org/10.2478/aiht-2026-77-4001

Potencijal hidrolaze bakterije Bacillus paramycoides za razgradnju propikonazola

Muhammad Naveed ; University of Central Punjab Faculty of Science and Technology, Department of Biotechnology, Lahore, Pakistan 2 Jiangsu University, Biofuels Institute; School of the Environment and Safety Engineering, Zhenjiang, China
Maida Salah Ud Din ; University of Central Punjab Faculty of Science and Technology, Department of Biotechnology, Lahore, Pakistan
Tariq Aziz orcid.org/0000-0003-0905-8076 ; University of Ioannina Arta, Department of Agriculture, Laboratory of Animal Health, Hygiene and Food Quality, Arta, Greece
Rida Naveed orcid.org/0000-0002-2440-4187 ; University of Central Punjab Faculty of Science and Technology, Department of Biotechnology, Lahore, Pakistan
Daochen Zhu ; Jiangsu University, Biofuels Institute; School of the Environment and Safety Engineering, Zhenjiang, China
Maha Alharbi ; Princess Nourah bint Abdulrahman University College of Science, Department of Biology, Riyadh, Saudi Arabia
Ashwag Shami ; Princess Nourah bint Abdulrahman University College of Science, Department of Biology, Riyadh, Saudi Arabia

Sažetak

Propikonazol je raširen sintetski fungicid koji izaziva značajnu zabrinutost zbog svoje postojanosti i bioaktivnosti, što može imati ozbiljne okolišne i toksikološke implikacije. Ovdje smo ispitivali sposobnost fakultativno anaerobne, Gram-pozitivne, štapićaste bakterije Bacillus paramycoides da razgradi propikonazol, točnije funkcionalnu ulogu njezina enzima hidrolaze in silico. Hidrolaza je okarakterizirana na temelju FASTA sekvence radi određivanja fizikalno-kemijskih svojstava, stabilnosti i očuvanih funkcionalnih domena. Provedeno je modeliranje homologije, a predviđena struktura validirana je Ramachandranovim dijagramom i ERRAT analizom, pri čemu je dobivena ukupna ocjena kvalitete modela od 93,6 %. Jedanaest spojeva povezanih s propikonazolom, uključujući matične molekule i produkte razgradnje (npr. hispor, propikonazol TP1, propikonazol TP2 i propikonazol-d7), preuzeto je iz baze podataka PubChem te podvrgnuto molekulskom dokiranju primjenom programa PyRx. Analiza dokiranja pokazala je stabilne interakcije između enzima i supstrata, pri čemu je najveći afinitet vezanja od -6,8 kcal/mol zabilježen za komplekse s izvornom hidrolazom. Naknadno je provedena usmjerena mutageneza, a mutirane strukture ocijenjene su s obzirom na strukturnu stabilnost i funkcionalni integritet. Mutirana hidrolaza pokazala je poboljšani afinitet vezanja od -7,4 kcal/mol, što upućuje na pojačanu interakciju sa supstratom. Simulacije molekulske dinamike putem polja sila AMBER dodatno su potvrdile strukturnu stabilnost, dosljednost vezanja i funkcionalnu pouzdanost kompleksa enzim-ligand. Kvantitativni rezultati ovog istraživanja potvrđuju mogućnosti hidrolaze bakterije B. paramycoides kao stabilnoga, nevirulentnoga i učinkovitoga kandidata za okolišno održivu bioremedijaciju propikonazola, s posebnim značajem za područje okolišne i profesionalne toksikologije

Ključne riječi

bioremedijacija; enzimi hidrolaze; molekulsko dokiranje; okolišna toksikologija; razgradnja propikonazola

Hrčak ID:

345665

URI

https://hrcak.srce.hr/345665

Datum izdavanja:

23.3.2026.

Podaci na drugim jezicima: engleski

Posjeta: 217 *