بررسی برهمکنش داروی اینترکالیتور میتوکسانترون با DNA و محاسبه ثابت های اتصال با استفاده از تکنیک رزونانس پلاسمون سطحی و روش اسپکتروسکوپی

خلاصه فارسی

مقدمه: یکی از مکانیسم های مهم داروهای ﺿﺪﺳﺮﻃﺎن ﻣﺎﻧﻨﺪ ﻣﯿﺘﻮﮐﺴﺎﻧﺘﺮون اتصال به DNA و مختل کردن تکثیر آن می باشد. در این میان، یکی از تکنیک های قدرتمند برای مطالعات کینتیک اﺗﺼﺎل دارو و DNA استفاده از روش پلاسمون رزونانس سطحی است که اطلاعات بسیار مفیدی در مورد ثابت های اتصال و تفکیک دارو-DNA بدست می¬دهد. از اﯾﻦ رو ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ دقیق پارامترهای کنیتیکی اتصال دارو ها با DNA بسیار ارزشمند است. یکی از داروهای ضد سرطان که محاسبه دقیق ثابت های اتصال می تواند کمک شایانی به مطالعات بالینی کند میتوکسانترون است که به صورت مستقیم با DNA اتصال برقرار می کند. رزوﻧﺎﻧﺲ ﭘﻼﺳﻤﻮن ﺳطحی (SPR) ﻳﻚ ﭘﺪﻳﺪه ﻧﻮري است که ﺑﺮاي ﻣﺸﺎﻫﺪه زنده ﺑﺮﻫﻢ ﻛﻨﺶ ﺑﻴﻦ ﻳﻚ آﻧﺎﻟﻴﺖ و ﺑﻴﻮﻣﻮلکول ﺗﺜﺒﻴﺖ ﺷﺪه بر سطح بسیار کارا می باشد. زاویه پلاسمون سطح به تغییر ضریب دی الکتریک پس از اتصال آنالیت ﺣﺴﺎس اﺳﺖ. روش های اسپکتروسکوپی بخصوص فلورسانس مولکولی نیز می تواند به دلیل تغییر در شدت یا طول موج نشری پس از اتصال دارو به DNA به عنوان تکنیک مهمی در محاسبات ثابت اتصال و تفکیک بکار رود البته مطالعه real-time با این تکنیک مانند SPR بسیار مشکل است. روش کار: به منظور فراهم کردن گروه های کربوکسیلیک روی سطح تراشه طلا، محلول مرکاپتوآندکانوئیک اسید (MUA) استفاده شد که باعث می شود MUA از طرف تیول خود به سطح طلا متصل گردد. سپس برای فعال سازی گروه های کربوکسیلیک، محلول اِن هیدروکسی سوکسینیمید (NHS) و 1 اتیل– 3 – (3-دی متیل آمینوپروپیل)کربودی ایمید(EDC) استفاده شد. در ادامه، DNA آمینه (دارای انتهای آمینی) تزریق گردید تا بر روی سطح چیپ طلا از طریق تشکیل پیوند آمیدی متصل شود. غلظتهای مختلف از داروی میتوکسانترون در سه دمای مختلف جهت بدست آوردن ثابت های اتصال تزریق گردید. یافته ها: ثابت اتصال محاسبه شده از SPR و طیف سنجی فلورسانس نشان داد که در دمای 31 درجه سانتی گراد، MTX میل بالاتری برای اتصال به DNA دارد. نتیجه گیری: تجزیه و تحلیل داده های ترمودینامیكی نشان داد که پیوندهای هیدروژنی و برهمکنش های وان در والسی نقش مهمی در شكل گیری کمپلکس MTX:DNA دارند

عنوان انگليسی

The investigation of intercalator mitoxantrone drug interaction with DNA and calculation of kinetic and thermodynamic parameters using surface plasmon resonance technique (SPR) and spectroscopy methods

خلاصه انگلیسی

Introduction: The main mechanism of mitoxantrone action is the binding to DNA and inhibition of replication. Calculating mitoxantrone’s binding constants can improve clinical interventions. One of the powerful techniques for calculate kinetic parameters is surface plasmon resonance technique (SPR), which provides useful information about association and dissociation constants. SPR is adequately sensitive to changes in dielectric coefficient before and after analyte bonding. Moreover, spectroscopic methods especially fluorescence spectroscopy can also be used as an important technique for the study of DNA-binding events. Methods: In order to provide carboxylic groups on the surface of the gold chip, a solution of mercapto-andecanoic acid (MUA) was used, which causes the MUA to bind to the gold surface by its thiol. Then, to activate the carboxylic groups, a solution of en-hydroxy succinimide and 1-ethyl-3- (3-dimethylaminopropyl) carbodide was used. Amino DNA (with an amino terminus) was then injected to bind to the surface of the gold chip by forming an amide bond. Different concentrations of mitoxantrone were injected at three different temperatures to obtain binding constants. Results: The binding constant calculated from SPR and fluorescence spectroscopy showed that at 31 ° C, MTX has a higher affinity for DNA binding. Conclusion: Analysis of thermodynamic data showed that hydrophobic interactions play an important role in the formation of MTX: DNA complex.

Document Downloads