عنوان

بررسی اثر مهاری برخی از ترکیبات فیتوشیمیایی بر روی ساختار و فعالیت آنزیم رونوشت بردار معکوس ویروس HIV-1 با استفاده از روش-های تجربی و تئوری

Number

پ۲۵۳۲۲

.Language of Text, Soundtrack etc

per

Title Proper

بررسی اثر مهاری برخی از ترکیبات فیتوشیمیایی بر روی ساختار و فعالیت آنزیم رونوشت بردار معکوس ویروس HIV-1 با استفاده از روش-های تجربی و تئوری

First Statement of Responsibility

پریسا سیستانی

Name of Publisher, Distributor, etc.

علوم طبیعی

Date of Publication, Distribution, etc.

۱۴۰۰

Specific Material Designation and Extent of Item

۱۴۶ص.

Accompanying Material

سی دی

Dissertation or thesis details and type of degree

دکتری

Discipline of degree

زیست شناسی جانوری در بیوشیمی

Date of degree

۱۴۰۰/۰۶/۱۶

Text of Note

ویروس HIV، بیماری نقص سیستم ایمنی اکتسابی یا همان ایدز را باعث می¬شود. بیشتر داروهای ضد ایدز، آنزیم رونوشت بردار معکوس ویروس را مورد هدف قرار می¬دهند که مسئول ساخت DNA دو رشته¬ای از RNA تک رشته¬ای می¬باشد. بنابراین مهار این آنزیم هدف مهمی برای معالجه بیماری است. مهار کننده های این آنزیم عبارتند از: 1) مهارکننده¬های نوکلئوزیدی که به جایگاه فعال آنزیم متصل می¬شوند و مهارکننده¬های رقابتی هستند و 2) مهارکننده-های غیرنوکلئوزیدی که مهارکننده¬های غیر رقابتی هستند و در محل¬هایی کاملا متفاوت از جایگاه فعال آنزیم عمل می کنند. فارنسیفرول C و گالبانیک اسید، ترکیبات طبیعی از خانواده کومارین¬ها هستند. الاژیک اسید، یک آنتی اکسیدان فنلی طبیعی است و بربرین یک ایزو آلکالویید است. هر چهار ترکیب دارای خواص فارماکولوژیکی زیادی هستند. . هدف از کار تحقیقاتی حاضر، بررسی تاثیر ترکیبات طبیعی فوق بر روی ساختار و فعالیت آنزیم رونوشت بردار معکوس می-باشد. فعالیت آنزیم در غیاب و حضور غلظت¬های مشخصی از ترکیبات فوق با استفاده از دستگاه اسپکتروفوتومتر مورد سنجش قرار گرفت. سپس، ثوابت اتصال و پارامترهای سینتیکی آنزیم بررسی شد. مطالعات فلورسانس و تشدید پلاسمون سطحی برای شناختن تغییرات ساختاری آنزیم در حضور ترکیبات انجام شد و مکانیسم خاموش¬سازی و پارامتر های ترمودینا میکی مشخص شد. طیف FT-IR برای مشخص کردن تغییرات ساختار دوم آنزیم بعد از اتصال به تر کیبات فوق مورد بررسی قرار گرفت. برای مطالعه و پیش¬گویی در مورد مکانیسم اثر ترکیبات بر روی آنزیم و پیش¬بینی محل اتصال آن¬ها ، از روش داکینگ مولکولی استفاده شد. مشخص شد که FCو بربرین باعث کاهش فعالیت آنزیم می-شوند و مقادیر IC50 برای آنها به ترتیب 30 و20 میکرومولار محاسبه شد. مطالعات نشان داد که با افزایش غلظت FC شدت فلورسانس سیستم کاهش می¬یابد و مکانیسم خاموش¬سازی از نوع استاتیک می¬باشد. مشخص شد که نیروهای هیدروفوبیک مهم¬ترین نیروها در کمپلکس آنزیم-FC می¬باشند. تغییرات ساختار دوم آنزیم بعد از برهمکنش با FC بیشتر در ناحیه رندوم کویل می¬باشد. در حالی که حضور بربرین بیشتر تغییرات را در ناحیه آلفا هلیکس آنزیم باعث شده است وFC و بربرین به پاکت هیدروفوبیک آنزیم متصل می¬شوند. با افزایش غلظت الاژیک و گالبانیک اسید، فعالیت آنزیم افزایش می یابد و پیوندهای هیدروژنی و نیروهای واندروالسی در ایجاد پیوند نقش اساسی دارند. حضور الاژیک و گالبانیک اسید بیشتر تغییرات را در ناحیه بتا آنتی پارالل آنزیم باعث می¬شوند و این دو ترکیب از محل پاکت هیدروفوب به آنزیم متصل می شوند. شبیه سازی دینامیک مولکولی نشان داد که ساختار جایگاه فعال آنزیم در حضور مهارکننده به هم می¬ریزد ولی در حضور فعال کننده پایدارتر می¬شود. پیوندهای هیدروژنی در حالت اتصال مهارکننده به آنزیم کمتر از حالت کنترل است و این باعث ناپایدار شدن کمپلکس آنزیم-مهارکننده نسبت به کنترل شده است و برعکس، در مورد فعال کننده تعداد این پیوندها بیشتر شده که می¬تواند باعث پایدارتر شدن ساختار آنزیم گردد

Text of Note

The HIV virus causes acquired immunedeficiency syndrom or AIDS. Many anti-AIDS drugs target the reverse transcriptase enzyme which is responsible for producing double-stranded DNA from single-stranded RNA. So, inhibition of this enzyme is an important goal in the treatment of the disease. Inhibitors of this enzyme are: 1) Nucleoside inhibitors which bind to the active site of the enzyme and are competitive inhibitors, 2) Non-nucleoside inhibitors are non-competitive inhibitors that act in completely different regions from the active site of the enzyme. Farnesiferol C and galbanic acid are natural compounds belong to the class of cumarines. Ellagic acid is a natural phenolic antioxidant and Berberine is an iso-alkaloid. All these four compounds have many pharmacological properties. The aim of the present study is to investigate the effect of the above natural compounds on the structure and activity of HIV-1 RT enzyme. The enzyme activity was evaluated in the absence and presence of certain concentrations of the above compounds using a spectrophotometer. Then, the binding constants and the kinetic parameters of the enzyme were investigated. Fluorescence and surface plasmon resonance studies were performed to identify structural changes of the enzyme in the presence of compounds. The quenching mechanism and thermodynamic parameters were determined. The FT-IR spectra were examined to determine changes in the secondary structure of the enzyme after binding to the compounds. Molecular docking was used to study and predict the mechanism of action of compounds on the enzyme and to predict their binding site. and it was found that FC and Berberine reduce the activity of the enzyme and IC50 values for them were calculated to be 30 and 20 μM, respectively. Studies have shown that with increasing FC concentration, the fluorescence intensity of the system decreases and the quenching mechanism is static. It was found that hydrophobic forces are the most important forces in the enzyme-FC complex. The secondary structure changes of the enzyme after binding to FC is mostly in the randomcoil region, while Berberine has caused most of the changes in the alpha helix region and FC and Berberine bind to the hydrophobic pocket. Enzyme activity increases with increasing the concentration of Ellagic and Galbanic acid. And hydrogen bonds and van der Waals forces play a key role in the interaction. The presence of Ellagic and Galbanic acid causes most of the changes in the beta antiparallel region and these two compounds bind to the hydrophobic pocket. Molecular dynamics simulations showed that the structure of the active site of the enzyme is disrupted in the presence of the inhibitor but it becomes more stable in the presence of the activator. The number of hydrogen bonds in the presence of inhibitor is less than the control. This makes the enzyme-inhibitor complex unstable in comparison with the control, and conversely, in the presence of activators, the number of these bonds increases, which can make the structure of the enzyme more stable

Variant Title

Investigation of Inhibitory Effect of Some Phytochemical Compounds on Structure and Activity of HIV-1 Reverse Transcriptase Using Experimental and Theoretical Methods

Entry Element

‏سیستانی،

Part of Name Other than Entry Element

‏‏ پریسا

Relator Code

استاد راهنما

Entry Element

‏دهقان،

Entry Element

‏صادقی،

Part of Name Other than Entry Element

‏‏ غلامرضا

Part of Name Other than Entry Element

لیلا

Dates

استاد راهنما

Dates

استاد مشاور

Entry Element

تبریز