بررسی کینتیک اتصال گامااریزانول به DNA و محاسبات ثابت اتصال با استفاده از تکنیک رزونانس پلاسمون سطحی

خلاصه فارسی

مقدمه: ﭘﻼﺳﻤﻮن رزوﻧﺎﻧﺲ ﺳطحی ﻳﻚ ﭘﺪﻳﺪه ﻧﻮري است که به عنوان اﺑﺰاري نوین و کارا ﺑﺮاي بررسی ﺑﺮﻫﻢ ﻛﻨﺶ ﻫﺎي ﺑﻴﻦ ﻳﻚ آﻧﺎﻟﻴﺖ و زیست مولکول ﺗﺜﺒﻴﺖ ﺷﺪه ﺑﺮ روي سطح بکار می رود. در صورت ﭘﻴﻮﻧﺪ ﺑﻴﻦ آﻧﺎﻟﻴﺖ و زیست مولکول به دلیل تغییر ضریب دی اکتریک محیط، تغییر زاویه رزونانس اتفاق می افتد که با اندازه گیری این تغییر زاویه می توان به تغییرات غلظت رسید و حضور مواد مختلف و اتصالات آنها را بررسی کرد. γ اوریزانول یک ترکیب آنتی اکسیدانی موجود در روغن سبوس برنج است که از نظر خصوصیات آنتی اکسیدانی مشابه توکوفرول ها است. در سال های اخیر ترکیب γ اوریزانول به عنوان یک منبع تغذیه ای مورد توجه قرار گرفته است. برای شناخت بیشتر γ اوریزانول و نحوه اتصال آن با زیست ماکرومولکول ها، در این مطالعه کینتیک اتصال γ اریزانول به DNA بررسی و محاسبات ثابت اتصال با استفاده از تکنیک رزونانس پلاسمون سطحی و اسپکتروسکوپی فلورسانس انجام شد تا اطلاعات آن در دسترس جامعه علمی قرار گیرد. روش کار: به طور خلاصه، جهت ایجاد گروه های کربوکسیلیک، ترکیب مرکاپتوآندکانوئیک اسید از روی سطح تراشه طلا ثبیت شد تا واکنش بین تیول مربوط به مرکاپتوآندکانوئیک اسید و طلای سطح تراشه کامل گردد و یک لایه از مرکاپتوآندکانوئیک اسید بر روی تراشه تشکیل شود. چون گروه های کربوکسیلیک اسید مرکاپتوآندکانوئیک اسید برای تشکیل پیوند آمیدی نیاز به فعال سازی دارند محلول ان هیدروکسی سوکسینیمید و 1-اتیل 3و3 دی متیل آمینوپروپیل کربودی ایمید از روی تراشه طلا عبور داده شد تا در مرحله بعدی رشته DNA با انتهای آمین به آن متصل شود. در نهایت، DNA با انتهای آمینی از روی تراشه به آرامی عبور داده شد تا پیوند آمیدی برای تثبیت DNA تشکیل گردد. جهت بررسی تمایل اتصال γ اوریزانول به DNA، غلظتهای مختلف از آن در سه دمای مختلف 25، 31 و 37 درجه سانتی گراد از روی تراشه عبور داده شد تا بتوان از روی نتایج حاصل از سنسوگرام پارامترهای کنیتیک اتصال بدست آورد. یافته ها: نتایج حاصل از مطالعات SPR نشان داد که بهترین دما برای اتصال γ اوریزانول به DNA دمای 37 درجه سانتی گراد می باشد که نتایج حاصل از بررسی های اسپکتروسکوپی فلورسانس نیز آنها را تایید می کند. ثابت اتصال بدست آمده از SPR و طیف سنجی فلورسانس نشان داد که γ اوریزانول به DNA با تمایل نسبتا بالای متصل می شود. نتیجه گیری: در مطالعه حاضر، برای اولین بار مطالعات برهمكنش بین γ-اوریزانول و DNA با استفاده از روش SPR و طیف سنجی فلورسانس صورت گرفت. محاسبات ثابت اتصال γ-اوریزانول و DNA این نکته را اثبات کرد که γ-اوریزانول میل ترکیبی قابل توجهی با DNA دارد و فعل و انفعالات واندروالسی و پیوند های هیدروژنی نقش مهمی در شكل گیری این اتصالات دارند. بنابراین پیشنهاد می شود مطالعات تکمیلی سمیت در این رابطه در مطالعات آینده صورت گیرد.

عنوان انگليسی

Study on the interaction of gamma oryzanol with DNA and determination of binding constants using surface plasmon resonance (SPR) technique

خلاصه انگلیسی

Introduction: Surface plasmon resonance (SPR) is an optical phenomenon used as an efficient tool for studying the interaction of analytes and biomolecules. When the analyte binds with its receptor, the SPR angle is shifted due to changing the environment's dielectric coefficient. By measuring these changes, the presence and concentration analytes can be calculated. Gamma oryzanol is an antioxidant compound found in rice bran oil composed of ferulic acid esters of triterpene alcohols and plant sterols and is similar to tocopherols in terms of antioxidant properties. In addition to the supplemental applications of gamma oryzanol, important aspects of the genomic toxicity are unclear, especially at the level of hereditary material. Compounds that bind to DNA can be potentially toxic. This project studied the possible binding of gamma oryzanol to DNA, and binding was calculated using fluorescence spectroscopy and SPR. Methods: In summary, the chip was incubated in MUA solution to form carboxylic groups on the gold surface. EDC: NHS solution was then applied to the surface to activate carboxylic groups. Then, after placing the activated SPR gold sensor in the device, DNA was injected with an amino end to be deposited on the biosensor's surface. Different concentrations of gamma oryzanol were injected at three different temperatures for binding studies. Results: In the present study, the interaction between γ-oryzanol and DNA was investigated for the first time using SPR and fluorescence spectroscopy. The fluorescence intensity of γ-oryzanol is extinguished after interaction with DNA through dynamic and static quenching methods. The binding constant calculated from SPR and fluorescence spectroscopy showed that at 37 ° C, γ-oryzanol has a high affinity for DNA binding. Conclusion: In the present study, the interaction of γ-orizanol and DNA was studied using SPR method and fluorescence spectroscopy for the first time. Calculation of γ-oryzanol-DNA binding constant has shown that γ-orizanol has a significant affinity for DNA and that van der Waals and electrostatic interactions play an important role in forming these bonds. Therefore, it is suggested that additional toxicity studies in this regard be done in future studies.

Document Downloads