بخشی از مقاله
خلاصه
پراش پرتوی رزونانسی روش مناسب برای تعیین بیوماکرومولکول هاست. مطالعه ی برهمکنش دارو- پروتئین از اهمیت ویژه ای در بیوتکنولوژی، نانوتکنولوژی و داروسازی برخوردار است. سرم آلبومین یک پروتئین ناقل در خون و لومفلوکساسین دارویی از خانواده آنتی بیوستیک هاست. در این مطالعه برهمکنش بین سرم آلبومین انسانی و لومفلوکساسین توسط روش طیف سنجی پراش پرتوی رزونانسی مورد مطالعه قرار گرفته است.
در این تحقیق برای تهیه محلول آلبومین سرم انسانی از بافر پتاسیم فسفات با غلظت 50 میلی مولار، لومفلوکساسین با غلظت 0/05 میلی مولار و پروتوپورفیرین استفاده شده است. بررسی نمودارهای پراش نورزپرزونانسی افزایش نشر در نور رزونانسی را با افزایش غلظت لومفلوکساسین نشان داد که در اثر تغییر اندازه کمپلکس و تغییر در میزان بارگیری دارو بر روی پروتئین تحت شرایط محیطی مختلف می باشد.
-1 مقدمه
آلبومین سرم انسانی: در انسان، پروتئین آلبومین تنها در کبد ساخته می شود اما در کبد ذخیره نمی شود و به محض ساخته شدن وارد گردش خون می شود. در یک فرد بالغ سالم سرعت ساخت پروتئین آلبومین تقریباً 12-25 گرم در هر روز است. این میزان سنتز در بیماری ها تغییر می کند. کبد می تواند میزان ساخت آلبومین را تنها 2 -2/7 برابر میزان نرمال افزایش دهد .[1] چون به طور معمول بیش تر امکانات کبد به ساخت آلبومین اختصاص دارد. مسیر ساخت در سلول یوکاریوت همان سیر ساخت سایر پروتئین ها است.
آلبومین تنها در شرایط تغذیه مناسب وضعیت هورمونی و فشار اسمز محیطی مناسب ساخته میشود. فشار اسمز محیطی مناسب ساخته می شود. فشار کلوئید اسمزی سلول های کبدی از عوامل مهم تنظیم کننده سنتز آلبومین است. آلبومین سرم انسانی یک پروتئین کروی شکل می باشد که از یک زنجیره ی پلی پپتیدی با 585 اسیدآمینه با وزن مولکولی 66500دالتون و ساختاری عمدتاً مارپیچ آلفا تشکیل شده است. توالی اسیدآمینه ی آن شامل 17 پل دی سولفیدی و یک تایول آزاد - Cys-34 - و یک تریپتوفان - Trp-214 - می باشد 2]، .[3 بحث پیوند دارو به پروتئین آلبومین انسانی کاربرد فراوانی در مطالعات دارو درمانی دارد. بسیاری از داروها و مولکول های کوچک - لیگاندها - به طور برگشت پذیری به آلبومین و دیگر اجزای سوم پیوند می شوند که نقش حامل دارند .
[4] برخی داروها به بیش از یک جایگاه در پروتئین متصل می شوند و با توجه به اینکه پیوند داروها به آلبومین غیرانتخابی است، پس دارو در همه قسمتی از این جایگاههای پیوند می تواند قرار بگیرد و رقابت در پیوند به جایگاه، ما بین داروهایی که به طور هم زمان اضافه شده صورت می گیرد. [5] بیش ترکیبات به یکی از این دو جایگاه پیوندی اصلی پیوند می شوند، آلبومین سرم انسانی شامل یک تک باقیمانده ی تریپتوفان در موقعیت 214 در دامنه IIA است که فلورسانس ذاتی آن به لیگاندهای پیوند شده مجاور حساس است. سرم آلبومین حاوی 35 اسیدآمینه سیتئین و دارای یک گروه سیتئین در سی و چهارمین جایگاه N انتهایی و 18 زیر واحد تیروزین است 6]، .[7
لومفلوکساسین: کینولون ها داروهای مفیدی برای درمان عفونت های ادراری، سیستمیکی و مجرای تنفسی مورد استفاده قرار می گیرند. مکانیسم عمل این داروها مهار DNA ژیراز و توپوایزومراز IV می باشد. DNA ژیراز همان توپوایزومراز II باکتریایی است که کنترل توپولوژیکی مارپیچ دوتایی DNA را در طی فرآیند همانند سازی و ترجمه به عهده دارد. روش پراش پرتوی رزونانسی به طور گسترده برای بررسی پروتئین ها استفاده می شود این روش اطلاعات مفیدی در مورد تشکیل کمپکس پروتئینها که وابسته به اندازه و شکل می باشد در اختیار قرار می دهد 8]، .[9 با توجه به اینکه شدت پراش پرتوی رزونانسی متناسب با وزن مولکولی پروتئین هاست. این روش برای بررسی تغییرات ایجاد شده در برهم کنش استفاده میشود 10]، [11 به طور کلی افزایش در شدت پراش پرتوی رزونانسی وابسته به پولارتیه مولکولی، افزایش هیدروفوسیته و افزایش در حجم یا وزن مولکولی می باشد 12]، 13، .[14
-2 روش تحقیق - مواد مورد استفاده
- 1 آلبومین سرم انسانی با وزن مولکولی 66411 دالتون؛ - 2 پتاسیم فسفات با وزن مولکولی 136/09 g2/mol؛ - 3 لومفلوکساسین؛ - 4 یون های مختلف نمک های نیترات Cu2+ , Mg2+ , Fe2+؛ - 5 اتانل
- وسایل مورد استفاده - 1 اسپکتروفلوریمتر F-2500, Hi tachi؛ - 2 اسکیتروفتومتر جذبی V-630-Jasco
- بررسی برهمکنش لومفلوکساسین با پروتئین آلبومین سرم انسانی توسط طیف سنجی پراش پرتوی رزونانسی در پولاریته های مختلف به منظور برهمکنش لومفلوکساسین با پروتئین آلبومین سرم انسانی توسط طیف سنجی پراش پرتوی رزونانسی، ابتدا محلولی از پولاریته های مختلف به ترتیب اتانول %20، %40، %60 و %80 به طول جداگانه آماده می کنیم و بعد در سل 2 میلی لیتر محلول حاوی پروتئین آلبومین سرم انسانی 4/5×10-3 میلی مولار - % 0/03 - در غلظت های مختلف ذکر شده می ریزیم و طیف نشری آن در محدوده دمای 220 تا 600 نانومتر به ترتیب در طول موج تهییجی 220 نانومتر ثبت شد. سپس به سل مقادیر 10 میکرولیتری از لومفلوکساسین 0/05 مولار می ریزیم و طیف آن را پس از 3 دقیقه از زمان اضافه شدن ثبت شد. این آزمایش تا 15 بار تزریق انجام شد. مشابه این آزمایش برای شرایط مختلف از قبیل pH و غلظت های یونی و یون های مختلف انجام شد.
-3 بحث
برهم کنش لومفلوکساین با آلبومین سرم انسانی در pH های مختلف مورد بررسی قرار گرفته است. در نمودار - 1 - برهم کنش لومفلوکساین با آلبومین سرم انسانی در pH= 6/4 را مشاهده می کنیم که شدت پراش پرتوی رزونانسی با افزایش غلظت لومفلوکساین به آلبومین سرم انسانی در شرایط فیزیولوژیکی در اختلاف طول موج صفر نانومتر - ∆ =0 - افزایش یافته است. میزان افزایش پراش پرتوی رزونانسی نشان دهنده ی افزایش ابعاد پروتئین و هم چنین تشکیل کمپکس بین پروتئین آلبومین انسانی و لومفلوکساین و تغییر در ساختار پروتئین است. آلبومین سرم انسانی به تنهایی دارای سیگنال قوی در محدوده 220-600 نانومتر می باشد که با افزودن لومفلوکساین سیگنال حاصل از مخلوط به تدریج افزایش می یابد که بیانگر این است که برهم کنش بین آلبومین سرم انسانی و لومفلوکساین و تشکیل کمپکس صورت گرفته است.
