عنوان پایان‌نامه
مطالعه فیبریله شدن وگونه های فعال اکسیژن تحت اثر پتاسیم سوربات وقندهای ریبوز وفروکتوز بر ساختار وعملکرد هموگلوبین
- رشته تحصیلی
- بیوفیزیک
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکز تحقیقات بیوشیمی و بیوفیزیک شماره ثبت: 11422ب;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 69909
- تاریخ دفاع
- ۲۵ شهریور ۱۳۹۴
- دانشجو
- محمدرضا دشتی
- استاد راهنما
- علی اکبر موسوی موحدی
- چکیده
- چکیده: در شرایط بیماری دیابت با بالا رفتن غلظت قندهای احیاکننده در خون واکنش‌های کتوآمینی بین گروه کربوکسیل قندها و آمین‌های آزاد پروتئین‌ها که در شرایط معمولی بسیار ناچیز هستند، چشم‌گیر می‌شوند و در نهایت پس از مراحل مختلف ترکیبات نهایی قندی شدن (AGE) را به وجود می‌آوردند که با اتصال به گیرنده‌ی خود در سطح سلول‌ها آثار مخرب مویرگی را القاء می‌کند. تحقیق حاضر با استفاده از روش‌های بیوفیزیکی مانند جذب نوری، فلئورسانس، نشانگرهای تشخیص فیبریل و روش‌های میکروسکوپی تأثیر مواد قندی و اکسایشی شامل قندهای ریبوز و فروکتوز و نیز پتاسیم سوربات که یک افزودنی رایج در صنعت غذایی است بر تغییرات ساختار، فیبریل زایی و نیز عملکرد این هموگلوبین که مهم‌ترین پروتئین خون است بررسی شد. نتایج نشان داد که ریبوز قندی باقدرت به مراتب بالاتر از دیگر ترکیبات بکار رفته در آزمایش بود. نیز نشان داده شد تنها ترکیبات قندی نیستند که می‌توانند ترکیبات نهایی قندی شدن (AGE) را تولید کنند بلکه پتاسیم سوربات به عنوان نمک پتاسیم یک اسید چرب کوتاه زنجیر که جزء کربوکسیلیک اسیدها محسوب به همراه هموگلوبین موجب تولید ترکیبات AGE می‌شود. مطالعات فلئورسانس نشان داد که ترکیبات AGE در بازه‌ی وسیعی از 250 تا 520 نانومتر جذب و نشر دارند و نیز ماکسیم شدت نشر آن‌ها بین 340 تا 370 نانومتر است. بررسی‌ها مشخص کرد هموگلوبین تحت تأثیر قندی شدن قابلیت تشکیل فیبریل های آمیلوئیدی را ندارد و مثبت بودن آزمون THT در واقع به دلیل واقع‌شدن نشر ترکیبات AGE بجای نشر مورد انتظار از THT متصل شده به فیبریل است. هموگلوبین در اثر ناپایدار شدن تحت اثر قندی شدن حالت مولتن گلوبول به خود گرفته و در سطح تماس آب-هوا لایه‌های جامد و یکپارچه‌ای با خاصیت خود فلئورسانس تشکیل داد که ممکن است نشان‌دهنده‌ی قابلیت تجمع هموگلوبین قندی شده در سطح تماس آب با غشاهای سلولی نیز باشد. در این صورت امکان سمّی بودن آن هست. همچنین نتایج پیشنهاد می‌کند که ناپایداری هموگلوبین در فاصله اتصال ترکیبات قندی به هموگلوبین تا تشکیل ترکیبات AGE که شامل مراحل باز آرایی‌های آمادوری، باز آرایی‌های هینس و ترکیبات بی کربونیل است بالا می رود و در عوض AGE-هموگلوبین ترکیب پایداری است. از بین رفتن عملکرد پروتئین هموگلوبین تحت تأثیر قندی شدن با از بین رفتن پیک سورت مسلّم است اما پ
- Abstract
- Abstract: Cetoamine reactions between carboxyl groups of sugar and free amino groups of proteins that are negligible in normal conditions, are considerable in diabetic conditions and after various stages produce the advanced glycation end product (AGE) which binding to its receptor in cell surface and induces adverse effects on the capillary. In this study different biophysical methods such as UV-Vis spectroscopy, fluorescence, accompanying with probes for recognizing fibrillation and surface hydrophobicity and microscopy methods were applied to show the effect of ribose, fructose and potassium sorbate on structural changes, the possibility of fibrillation and functional changes of hemoglobin. The results indicated that the ribose sugar had much more glycation power than other compounds used in this experiment. Also, it was indicated that sugar substances not only are able to glycate protein, but also potassium sorbate, as the potassium salt of a carboxylic acid component, is able to react with the hemoglobin to produce AGE compounds. Fluorescence studies showed that AGE compounds in 250 to 520 nm excitation range have emission and the maximum emission intensity is in 340 to 370 nm. It was shown that glycated hemoglobin is not susceptible to fibril formation and the positivity of Tioflavin T (THT) test is resulted from colocation of AGE compounds emission instead of THT probe emission in binding to fibril. Unstable hemoglobin is able to form molten globule state upon glycation and also tends to form an integrated, solid and autofluorescence surface layer in air-water interface. These layers might be able to form on cell membranes surface and result in toxic effects. During sugar binding to hemoglobin to AGE compounds formation (consisting of Amadori rearrangement, Heyns rearrangement and bicarbonyl compounds) an increase in instability of hemoglobin was observed. While AGE-proteins are rather stable, the loss of function in hemoglobin upon glycation is certain a
