بررسی مقایسه ای اثر کلونازپام و دیازپام بر روی ساختار و عملکرد پروتئین تائو به روش تئوری و تجربی
First Statement of Responsibility
امیررضا غلامی
.PUBLICATION, DISTRIBUTION, ETC
Name of Publisher, Distributor, etc.
علوم طبیعی
Date of Publication, Distribution, etc.
۱۴۰۱
PHYSICAL DESCRIPTION
Specific Material Designation and Extent of Item
۵۳ص.
Accompanying Material
سی دی
DISSERTATION (THESIS) NOTE
Dissertation or thesis details and type of degree
کارشناسی ارشد
Discipline of degree
زیست شناسی بیوشیمی
Date of degree
۱۴۰۱/۰۲/۰۷
SUMMARY OR ABSTRACT
Text of Note
تائو، پروتئینی با 352-441 باقیمانده آمینو اسیدی با ساختاری ذاتا بی نظم است. این پروتئین در ارتباط با میکروتوبول هاست که در نورون های بالغ بیان شده و با توبولین جهت اسمبلی و تثبیت میکروتوبول ها در ارتباط می¬باشد. مطالعات نشان می¬دهد که تائو ، پروتئین محلول در آب می¬باشد و به طور طبیعی ، در آکسون های نورون های بالغ یافت می¬شود. تجمع این پروتئین ها باعث بروز بیماری های مخرب سیستم عصبی می¬شود. ایجاد کلاف در تائو، که شامل رشته های مارپیچی جفت شده و توده های نوروفیبریلی است، باعث القای بیشتر اختلال عملکرد عصبی و مرگ شده و از مهمترین مشخصه های نوروپاتولوژیکی تائوپاتی می¬باشد. دیازپام دارویی از خانواده بنزودیازپین ها است که به عنوان آرامبخش، ضد اضطراب، ضد تشنج، شل کننده عضلات مورد استفاده قرار می¬گیرد .کلونازپام هم به عنوان یکی دیگر از داروهای خانواده بنزودیازپین ها برای کاهش اضطراب، آرامبخش، صرع استفاده می¬شود.این دو دارو به طور عمومی دارای اثرات ضد صرع بوده و تعدیل کننده آلوستریک مثبت هستند. مکانیسم عمل آن ها از طریق تسهیل ورود یا افزایش عمل گاما آمینوبوتیریک اسید (GABA) و ورود یون کلر را به سلولها می¬باشد. همه¬ی آن ها توانایی عبور از سد خونی مغزی را دارند.بررسی اثرات داروهای کلونازپام و دیازپام که قابلیت عبور از سد خونی مغزی را دارند در ساختار و فعالیت تائو، مورد مطالعه قرار گرفت.در مطالعه حاضر، تکنیک تشدید پلاسمون سطحی، داکینگ مولکولی برای بررسی تأثیر کلونازپام و دیازپام بر ساختار پروتئین تائو استفاده شد. پارامترهای ترمودینامیکی تشدید پلاسمون سطحی کمپلکسهای دارو- پروتئین محاسبه شد و نتایج نشان داد که هر دو کمپلکس دارای مقادیر H∆ و S∆ منفی و G∆ مثبت هستند. با توجه به این یافته ها، نقش پیوندهای هیدروژنی و نیروهای واندروالس در تشکیل کمپلکس بین کلونازپام/دیازپام و پروتئین تائو بسیار مهم است. مطالعات داکینگ مولکولی نشان داد که پیوندهای هیدروژنی و فعل و انفعالات آبگریز در تشکیل کمپلکس بین کلونازپام/دیازپام و پروتئین تائو مهم هستند. این مطالعه اطلاعات کلی و قابل توجهی در مورد رفتار ساختاری پروتئین تائو به دنبال اتصال به هر دو مشتقات بنزودیازپین کلونازپام و دیازپام ارائه می دهد. همچنین، این بررسی ما را به این ایده هدایت کرد که کلونازپام و دیازپام میتوانند ترکیبات مؤثری برای جلوگیری از تجمع پروتئین تائو و درمان تائوپاتی باشند
Text of Note
Tau is a protein with 352-441 amino acid residues with an inherently irregular structure. This protein binds to microtubules, which are expressed in adult neurons, and interacts with tubulin for assembly and stabilization of microtubules. Studies show that the tau is a water-soluble protein found naturally in the axons of adult neurons. Aggregation of these proteins causes destructive diseases to the nervous system. The formation of tau aggregation, which includes paired helical filaments and neurofibrillary tangles, further induces neurological dysfunction and death and is one of the most important neuropathological features of tauopathy.Diazepam is a drug from the benzodiazepine family that is used as a sedative, anti-anxiety, anti-seizure, and muscle relaxant. Clonazepam is also used as another drug in the benzodiazepine family to reduce anxiety, sedation, and epilepsy.Both drugs generally have antiepileptic effects and are positive allosteric modulators. Their mechanism of action is to facilitate the entry or enhancement of gamma aminobutyric acid (GABA) and the entry of chloride ions into cells. They can cross the blood-brain barrier.The effects of clonazepam and diazepam, which can the blood-brain barrier on the structure and activity of the Tau, were studied.In this study, the surface plasmon resonance and molecular docking techniques were used to study the effect of clonazepam and diazepam on the structure of the tau protein. Thermodynamic parameters obtained from surface plasmon resonance of drug-protein complexes were calculated and the results showed that both complexes have negative ∆H and ∆S and positive ∆G values. According to these findings, the role of hydrogen bonds and van der Waals forces in the formation of the complex between clonazepam/diazepam and tau protein is very important. Molecular docking studies have shown that hydrogen bonds and hydrophobic interactions are important in the formation of complexes between clonazepam/diazepam and tau proteins. This study provides general and significant information on the structural behavior of the tau protein following binding to both benzodiazepines, clonazepam and diazepam. Also, this study led us to the idea that clonazepam and diazepam can be effective compounds in preventing tau protein accumulation and treating tauopathy.
OTHER VARIANT TITLES
Variant Title
Comparative study of the effect of clonazepam and diazepam on the structure and function of tau protein by theoretical and experimental methods