Cheese- and buttermaking Cheese- and buttermaking Сыроделие и маслоделие 2073-4018 73761 10.31515/2073-4018-2023-3-42-44 Оригинальная статья Original article Оригинальная статья Thermal stability and Michaelis-Menten kinetics parametersof engineered variant of recombinant reindeer chymosin (Rangifer tarandus) Термостабильность и параметры кинетики Михаэлиса-Ментен инженерного варианта рекомбинантного химозина северного оленя (Rangifer tarandus) Пушкарев Владимир Александрович Pushkarev Vladimir A. https://orcid.org/0000-0002-4938-8136 Мусина Ольга Николаевна Musina Olga N. musinaolga@gmail.com

доктор технических наук;

doctor of technical sciences;

 Беленькая Светлана Валерьевна Belenkaya Svetlana V.

кандидат биологических наук;

candidate of sciences in biology;

 Щербаков Дмитрий Николаевич Shcherbakov Dmitry N.

кандидат биологических наук;

candidate of sciences in biology;

 Коваль Анатолий Дмитриевич Koval Anatoliy D.

кандидат технических наук;

candidate of technical sciences;

 Белов Александр Николаевич Belov Aleksandr N.

кандидат технических наук;

candidate of technical sciences;

 Ельчанинов Вадим Валентинович Elchaninov Vadim Valentinovich ve3636@yandex.ru

кандидат технических наук;

candidate of technical sciences;

 Федеральный Алтайский научный центр агробиотехнологий, Сибирский НИИ сыроделия Барнаул Россия Federal Altai Scientific Centre of Agro-Bio Technologies, Siberian Research Institute of Cheese Making Barnaul Russian Federation Алтайский государственный технический университет им. И. И. Ползунова Барнаул Россия Polzunov Altai State Technical University Barnaul Russian Federation Алтайский государственный университет Барнаул Россия Altai State University Barnaul Russian Federation Алтайский государственный университет Барнаул Россия Altai State University Barnaul Russian Federation Федеральный Алтайский научный центр агробиотехнологий, отдел Сибирский НИИ сыроделия Барнаул Россия Federal Altai Scientific Centre of Agro-BioTechnologies, Siberian Research Institute of Cheese Making Barnaul Russian Federation Федеральный Алтайский научный центр агробиотехнологий, отдел Сибирский НИИ сыроделия Барнаул Россия Federal Altai Scientific Centre of Agro-BioTechnologies, Siberian Research Institute of Cheese Making Barnaul Russian Federation ФГБНУ "Федеральный Алтайский научный центр агробиотехнологий" Барнаул Россия Federal Altai Scientific Centre of Agro-BioTechnologies Barnaul Russian Federation 23 01 2024 23 01 2024 3 42 44 26 05 2023 26 05 2023 https://jsocnet.ru/en/nauka/article/73761/view

Изучена термостабильность и параметры кинетики Михаэлиса-Ментен инженерного варианта рекомбинантного химозина северного оленя (Rangifer tarandus) с точечной аминокислотной заменой Lys53→Glu. Значения порога термоинактивации исследуемого фермента и коммерческого рекомбинантного химозина коровы совпали и составили 50 °С. Инженерный фермент северного оленя проявлял наибольшую аффинность к использованному хромогенному субстрату, его константа Михаэлиса (Кm) была в 1,5–4,7 раза ниже, чем у коммерческих рекомбинантных химозинов. Каталитические константы скорости (kcat) инженерного варианта химозина оленя и рекомбинантного химозина верблюда были сопоставимы. По специфичности (kcat/Km) химозины северного оленя и коровы превосходили генно-инженерный аналог химозина одногорбого верблюда в 1,7 раза.

The thermal stability and parameters of the Michaelis-Menten kinetics of engineered variant of recombinant reindeer chymosin (Rangifer tarandus) with a point amino acid substitution Lys53→Glu were studied. The values of the threshold of thermal inactivation of the studied enzyme and commercial recombinant cow chymosin coincided and amounted to 50 °C. The engineered reindeer enzyme showed the greatest affinity to the used chromogenic substrate, its Michaelis constant (Km) was 1,5–4,7 times lower than the same indicator of commercial recombinant chymosins. The catalytic rate constants (kcat) of the engineered variant of deer chymosin and recombinant camel chymosin were comparable. In terms of specificity (kcat/Km), the chymosins of reindeer and cow surpassed the genetically engineered analogue of the chymosin of the single-humped camel by 1,7 times.

 химозин северный олень инженерный вариант рекомбинантного химозина термостабильность параметры кинетики Михаэлиса-Ментен chymosin reindeer engineered variant of recombinant chymosin thermal stability parameters of Michaelis-Menten kinetics

Bansal, N. Factors affecting the retention of rennet in cheese curd / N. Bansal, P. F. Fox, P. L. McSweeney // J. Agric. Food. Chem. 2007. V. 55 (22). P. 9219-9225. Bansal, N. Factors affecting the retention of rennet in cheese curd / N. Bansal, P. F. Fox, P. L. McSweeney // J. Agric. Food. Chem. 2007. V. 55 (22). P. 9219-9225. Bansal, N. Comparison of the level of residual coagulant activity in different cheese varieties / N. Bansal, P. F. Fox, P. L. McSweeney // J. Dairy Res. 2009. V. 76. P. 290-293. Bansal, N. Comparison of the level of residual coagulant activity in different cheese varieties / N. Bansal, P. F. Fox, P. L. McSweeney // J. Dairy Res. 2009. V. 76. P. 290-293. D`Incecco, P. Impact of Extending Hard-Cheese Ripening: A Multiparameter Characterization of Parmigiano Reggiano Cheese Ripened up to 50 Months / P. D»Incecco [et al.] // Foods. 2020. V. 9. P. 268. D`Incecco, P. Impact of Extending Hard-Cheese Ripening: A Multiparameter Characterization of Parmigiano Reggiano Cheese Ripened up to 50 Months / P. D»Incecco [et al.] // Foods. 2020. V. 9. P. 268. Masotti, F. Proteolysis indices related to cheese ripening and typicalness in PDO Grana Padano cheese / F. Masotti [et al.] // Int. Dairy J. 2010. V. 20. № 5. P. 352-359. Masotti, F. Proteolysis indices related to cheese ripening and typicalness in PDO Grana Padano cheese / F. Masotti [et al.] // Int. Dairy J. 2010. V. 20. № 5. P. 352-359. Mane, A. Proteolysis in Irish farmhouse Camembert cheese during ripening / A. Mane, P. L. H. McSweeney // J. Food Biochem. 2020. V. 44. № 1. Mane, A. Proteolysis in Irish farmhouse Camembert cheese during ripening / A. Mane, P. L. H. McSweeney // J. Food Biochem. 2020. V. 44. № 1. Gumus, P. Effects of blends of camel and calf chymosin on proteolysis, residual coagulant activity, microstructure, and sensory characteristics of Beyaz peynir / P. Gumus, A. A. Hayaloglu // J. Dairy Sci. 2019. V. 102. N. 7. P. 5945-5956. Gumus, P. Effects of blends of camel and calf chymosin on proteolysis, residual coagulant activity, microstructure, and sensory characteristics of Beyaz peynir / P. Gumus, A. A. Hayaloglu // J. Dairy Sci. 2019. V. 102. N. 7. P. 5945-5956. Lamichhane, P. Microstructure and fracture properties of semi-hard cheese: Differentiating the effects of primary proteolysis and calcium solubilization / P. Lamichhane [et al.] // Food Res Int. 2019. V. 125. P. 108-525. Lamichhane, P. Microstructure and fracture properties of semi-hard cheese: Differentiating the effects of primary proteolysis and calcium solubilization / P. Lamichhane [et al.] // Food Res Int. 2019. V. 125. P. 108-525. Kappeler, S. R. Characterization of recombinant camel chymosin reveals superior properties for the coagulation of bovine and camel milk / S. R. Kappeler [et al.] // Biochem. Biophys. Res. Comm. 2006. V. 2. N. 342. P. 647-654. Kappeler, S. R. Characterization of recombinant camel chymosin reveals superior properties for the coagulation of bovine and camel milk / S. R. Kappeler [et al.] // Biochem. Biophys. Res. Comm. 2006. V. 2. N. 342. P. 647-654. Vallejo, J. A. Short communication: A comparative analysis of recombinant chymosins / J. A. Vallejo [et al.] // J. Dairy Sci. 2012. V. 95 (2). P. 609-613. Vallejo, J. A. Short communication: A comparative analysis of recombinant chymosins / J. A. Vallejo [et al.] // J. Dairy Sci. 2012. V. 95 (2). P. 609-613. Jensen, J. L. The function of the milk-clotting enzymes bovine and camel chymosin studied by a fluorescence resonance energy transfer assay / J. L. Jensen [et al.] // J. Dairy Sci. 2015. V. 98. P. 2853-2860. Jensen, J. L. The function of the milk-clotting enzymes bovine and camel chymosin studied by a fluorescence resonance energy transfer assay / J. L. Jensen [et al.] // J. Dairy Sci. 2015. V. 98. P. 2853-2860. Пушкарев, В. А. Молокосвертывающая и общая протеолитическая активность инженерного варианта рекомбинантного химозина северного оленя (Rangifer tarandus) / В. А. Пушкарев [и др.] // Сыроделие и маслоделие. 2023. № 1. С. 22-25. Pushkarev, V. A. Molokosvertyvayuschaya i obschaya proteoliticheskaya aktivnost' inzhenernogo varianta rekombinantnogo himozina severnogo olenya (Rangifer tarandus) / V. A. Pushkarev [i dr.] // Syrodelie i maslodelie. 2023. № 1. S. 22-25. Пушкарев, В. А. Влияние концентрации ионов кальция и рН на молокосвертывающую активность инженерного варианта рекомбинантного химозина северного оленя (Rangifer tarandus) / В. А. Пушкарев [и др.] // Сыроделие и маслоделие. 2023. № 2. С. 31. Pushkarev, V. A. Vliyanie koncentracii ionov kal'ciya i rN na molokosvertyvayuschuyu aktivnost' inzhenernogo varianta rekombinantnogo himozina severnogo olenya (Rangifer tarandus) / V. A. Pushkarev [i dr.] // Syrodelie i maslodelie. 2023. № 2. S. 31. Ельчанинов, В. В. Исследование молокосвертывающего фермента из сычугов се¬верных оленей: дис. … канд. техн. наук: 05.18.04: защищена 23.01.06: утв. 07.04.06 / Ельчанинов Вадим Валентинович. - Кемерово, 2006. - 172 с. - Библиогр.: С. 121-147. El'chaninov, V. V. Issledovanie molokosvertyvayuschego fermenta iz sychugov se¬vernyh oleney: dis. … kand. tehn. nauk: 05.18.04: zaschischena 23.01.06: utv. 07.04.06 / El'chaninov Vadim Valentinovich. - Kemerovo, 2006. - 172 s. - Bibliogr.: S. 121-147. Belenkaya, S. V. Characterization of the Altai Maral Chymosin Gene, Production of a Chymosin Recombinant Analog in the Prokaryotic Expression System, and Analysis of Its Several Biochemical Properties / S. V. Belenkaya [et al.] // Biochemistry (Moscow). 2020. V. 85. № 7. P. 781-791. Belenkaya, S. V. Characterization of the Altai Maral Chymosin Gene, Production of a Chymosin Recombinant Analog in the Prokaryotic Expression System, and Analysis of Its Several Biochemical Properties / S. V. Belenkaya [et al.] // Biochemistry (Moscow). 2020. V. 85. № 7. P. 781-791. Johnson, K. A. The original Michaelis constant: translation of the 1913 Michaelis - Menten paper / K. A. Johnson, R. S. Goody // Biochemistry. 2011. V. 50 (39). P. 8264-8269. Johnson, K. A. The original Michaelis constant: translation of the 1913 Michaelis - Menten paper / K. A. Johnson, R. S. Goody // Biochemistry. 2011. V. 50 (39). P. 8264-8269. Belenkaya, S. V. Basic Biochemical Properties of Recombinant Chymosins (Review) / S. V. Belenkaya [et al.] // Appl. Biochem. Microbiol. 2020. V. 56. № 4. P. 363-372. Belenkaya, S. V. Basic Biochemical Properties of Recombinant Chymosins (Review) / S. V. Belenkaya [et al.] // Appl. Biochem. Microbiol. 2020. V. 56. № 4. P. 363-372.