מדעים החיים והסביבה

טיפול בהרעלת זרחן אורגני באמצעות פיתוח זרזים ביולוגיים

הרעלת זרחן נגרמת מחשיפה לתרכובות זרחן אורגני, בהן פאראקסון (Paraoxon; תוצר של החומר parathion שמשמש בחומרי הדברה ולוחמה כימית), וגורמת לתסמינים נוירולוגיים חמורים ואף למוות. לכן קיים צורך בפיתוח אמצעי טיפול יעילים ומהירים לנטרול הרעלן. פאראקסונאז (1PON) הינו אנזים הנמצא בגוף האדם באופן טבעי (מיוצר בכבד ומופרש לזרם הדם), שמפרק את מולקולת הפאראקסון למרכיבים בלתי רעילים ובכך מונע הרעלה. ככל שרמת פעילות של האנזים גבוהה יותר, גדלה יעילותו במניעת הרעלת הזרחן. מטרת המחקר הייתה הנדסת פאראקסונאז בעל פעילות אנזימטית ויציבות מוגברות. לשם כך נבדקה יציבותם ופעילותם של שלושה מוטנטים של פאראקסונאז (Y309W, A203L, Q173N) בתנאי טמפרטורה ו־pH שונים, וכן נבחנה זיקתם ליוני אבץ, הנדרשים לפעילותו התקינה של האנזים. מוטציות אלה מעורבות בקישור יון האבץ הקטליטי וממוקמות באתר הפעיל של האנזים. נמצא כי המוטציה Q173N מפגינה יציבות גבוהה ופעילות אנזימטית מוגברת בטווח רחב של טמפרטורות וערכי pH. לפיכך, המוטציה Q173N מהווה מועמדת מובילה להמשך מחקר יישומי לפיתוח תכשיר אנזימטי לנטרול פאראקסון.

לפרויקט הבא
עלמה תובל
תיכון דה שליט, רחובות
מורים מלווים
גב' מריה נוטקין, ד"ר דקלה בן שושן-עפרון, תוכנית 'אלפא'
מנחים
ד"ר תמר אונגר, גב' מיטל רובין-יונה, מכון ויצמן למדע, רחובות
מנחים מטעם התחרות
גב' נעמי ואן ווייק
מוזיאון המדע על שם בלומפילד ירושלים, כל הזכויות שמורות, 2021
Site by STREETLIGHT