مطالعه ی برهم کنش تعدادی از مشتقات کورکومین با برخی پروتئین های کروی
چکیده
آلبومین سرم فراوانترین پروتئین یافت شده در پلاسما است که دارای غلظتی معادل ml100/ g 5 در خون می باشد. این پروتئین دارای تمایل زیادی برای پیوند کردن محدوده ی وسیعی از ترکیبات شامل فلزات، اسیدهای چرب، اسیدهای آمینه، متابولیت هایی مانند بیلیروبین و بسیاری از ترکیبات دارویی می باشد. بنابراین به نظر می رسد که مهمترین نقش فیزیولوژیکی این پروتئین، آوردن چنین ترکیباتی در جریان خون تا رسیدن به ارگان های هدف و همچنین حفظ ph و فشار اسمزی پلاسما می باشد. بتا-لاکتوگلوبولین (blg) به عنوان فراوانترین پروتئین آب پنیر، به دلیل ویژگیهای غذایی و عملکردی در صنایع غذایی مورد توجه می باشد. blg گاوی محدوده ی وسیعی از لیگاندها از قبیل رتینول، اسیدهای چرب، فسفولیپیدها و ترکیبات آروماتیک را پیوند می کند. بنابراین blg می تواند به عنوان یک حامل مستعد برای مولکول های هیدروفوب در کاربردهای انتقال کنترل شده، مورد استفاده قرار گیرد. کورکومینوئیدها (1،7-دی آریل-1،6-هپتادی ان-3،5-دی اون ها) یک گروه از ترکیبات طبیعی 1،3- دی کتونی هستند که بخشی از ماده ی زردرنگ زردچوبه را تشکیل می دهند و از نظر فیزیولوژیکی فعال می باشند. کورکومینوئیدها و ترکیبات سنتزی مشابه آنها دارای فعالیت ضدتوموری، آنتی اکسیدانی و ضدالتهابی می باشند. در این تحقیق برهم کنش کورکومین (cur)، دی استیل کورکومین (dac)، بیس دمتوکسی کورکومین (bdmc) و دی استیل بیس دمتوکسی کورکومین (dabc) و همچنین کمپلکس های فلزی گالیم، ایندیم و وانادیل کورکومین و دی استیل کورکومین (ga(cur)3، ga(dac)3، in(cur)3، in(dac)3، vo(cur)2 و vo(dac)2) با پروتئین های آلبومین سرم انسانی (hsa)، آلبومین سرم گاوی (bsa) و بتا-لاکتوگلوبولین گاوی (blg) مورد مطالعه قرار گرفته است. با توجه به پایداری کم کورکومین در محلول های خنثی و قلیایی و نتیجه ی مطالعات سینتیکی قبلی در خصوص پایداری آن در بافرهای مختلف، بافر فسفات 50 میلی مولار با ph 4/6 برای انجام کلیه ی آزمایش ها مورد استفاده قرار گرفت. نتایج آزمایش های تیتراسیون فلورسانس نشان داد که برهم کنش هر یک از ده لیگاند مذکور با پروتئین های hsa، bsa و blg با تشکیل کمپلکس غیرفلورسنت بین لیگاند و پروتئین با استوکیومتری 1:1 همراه می باشد. مقادیر ثابت استرن- ولمر (ksv)، ثابت سرعت خاموشی دومولکولی (kq) و ثابت پیوندی (ka) از آنالیز داده های فلورسانس به دست آمد. مقایسه ی پارامترهای پیوندی چهار کورکومینوئید cur، dac، bdmc و dabc نشان داد که هر سه پروتئین دارای افینیته بیشتری برای دو کورکومینوئید طبیعی cur و bdmc نسبت به دو کورکومینوئید سنتزی dac و dabc می باشند؛ بنابراین با در نظر گرفتن ساختار شیمیایی این ترکیبات مشخص گردید که گروه های هیدروکسی فنولی در cur و bdmc که در dac و dabc استیله شده اند، نقش مهمی در برهم کنش لیگاند-پروتئین دارند. مقایسه ی پارامترهای پیوندی مربوط به برهم کنش شش کمپلکس فلزی کورکومین و دی استیل کورکومین با هر یک از پروتئین ها مشخص نمود که تفاوت قابل ملاحظه ای در تمایل پیوند شدن آنها به جایگاه پیوندی هر یک از سه پروتئین مذکور وجود ندارد. بنابراین حضور گالیم، ایندیم و وانادیل، تفاوت ساختار شیمیایی کورکومین و دی استیل کورکومین در برهم کنش با پروتئین را تحت الشعاع قرار می دهد. با این وجود در برهم کنش با دو پروتئین آلبومین سرم، به طور بسیار جزئی ثابت های پیوندی مربوط به کمپلکس های cur از کمپلکس های dac دارای مقادیر بیشتری است. بررسی انتقال انرژی از hsa و bsa به هر یک از لیگاندهای مذکور نشان داد که هر یک از این لیگاندها در نزدیکی 214trp در مورد hsa و 213trp در مورد پروتئین bsa پیوند شده اند و بنابراین جایگاه پیوندی آنها به احتمال زیاد در زیردامنه ی iia یا همان جایگاه i می باشد. نتایج بررسی طیف های دورنگ نمایی دورانی (cd) در ناحیه ی فرابنفش دور مشخص نمود که تغییر بسیار چشمگیر و شاخص در ساختار دوم هر یک از پروتئین های مورد مطالعه به واسطه ی برهم کنش با کوروکومین و سه مشتق آن رخ نمی دهد. تغییرات جزئی با روند نامنظم و در برخی موارد با روند غیرمعمول در ساختار دوم، ممکن است ناشی از تغییرات اندک در کنفورماسیون پروتئین محدود به جایگاه پیوندی باشد و برهم کنش پیوندی با لیگاندهای مذکور، مستلزم تغییرات قابل ملاحظه در پیچش و پایداری پروتئین نیست و تغییرات اندک در کنفورماسیون پروتئین تنها در محل جایگاه پیوندی متمرکز شده است. مطالعه ی طیف های cd القایی در ناحیه ی فرابنفش نزدیک و مرئی و ظهور اثرات کاتن در این طیف ها، فعالیت نوری القایی به واسطه ی نحوه ی جهت گیری و قرارگرفتن هر یک از لیگاندها در جایگاه پیوندی نامتقارن پروتئین را نشان می دهد.