عنوان پایان‌نامه
مطالعه ترمودینامیکی ونظری بر هم کنش آلبومین سرم انسانی با آنتی بیوتیکهای پپتیدی از گروه پلی میکسین ها
- رشته تحصیلی
- بیوفیزیک
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکز تحقیقات بیوشیمی و بیوفیزیک شماره ثبت: 11405ب;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 68743
- تاریخ دفاع
- ۱۳ اسفند ۱۳۹۳
- دانشجو
- عاطفه پورسلیمان
- استاد راهنما
- علی اکبر صبوری, مجتبی باقری
- چکیده
- پلی¬میکسین¬ها گروهی از آنتی‌بیوتیک‌های پپتیدی حلقوی دارای بار مثبت می‌باشند که دارای یک سر حلقوی و یک دم آب¬گریز اسید چرب می‌باشد. از این گروه، پلی¬میکسین¬های B و E در عفونت‌های ناشی از باکتری‌های گرم منفی کاربرد کلینیکی و بالینی فراوانی دارند. از آنجایی¬که آنتی‌بیوتیک¬ها مانند سایر داروها از طریق پروتئین‌های موجود در خون حمل می‌شوند، لذا آلبومین سرم انسانی می‌تواند نقش مهمی در تعیین ویژگی‌های دارو¬شناختی این آنتی‌بیوتیک¬ها داشته باشد. مطالعات ترمودینامیکی برهم‌کنش پلی¬میکسین¬ها با آلبومین سرم انسانی تحت شرایط فیزیولوژیکی از طریق تکنیک¬های مختلفی مانند طیف¬سنجی فلوئورسانس، دورنگ نمایی دورانی ناحیه دور و نزدیک و مطالعات محاسباتی صورت گرفت. نتایج نشان داد که خاموشی قابل‌ملاحظه‌ای در حین برهم‌کنش دارو با پروتئین رخ می‌دهد و از طریق آن پارامترهای ترمودینامیکی، ثابت اتصال و جایگاه‌های اتصال آن در دمای 25 درجه سانتی¬گراد تعیین شد. علاوه بر آن، یافته‌های دو رنگ نمایی دورانی ناحیه نزدیک نشان داد که این آنتی‌بیوتیک¬ها می‌توانند ساختار سوم پروتئین را تحت تأثیر قرار دهند. با مطالعات انتقال انرژی رزونانسی فلوئورسانس، فاصله¬ی بین لیگاند و تریپتوفان موجود در موقعیت 214 آلبومین سرم انسانی اندازه¬گیری شد. همچنین مطالعات شبیه‌سازی که از طریق Simulated annealing و داکینگ صورت پذیرفت، بهترین جایگاه اتصالی دارو به پروتئین و دنباله¬های اسیدآمینه مهم و مؤثر در این برهم‌کنش را نشان داد. در واقع، این تحقیق باهدف بررسی برهم‌کنش انواعی از آنتی‌بیوتیک‌های پپتیدی با آلبومین سرم انسانی در سطح مولکولی به این منظور که بتواند در طراحی‌های منطقی دارو در آینده مفید باشد انجام شد.
- Abstract
- Polymyxins, is a group of cyclic polypeptide antibiotics that compose of a positively charged cyclic peptide ring and a long hydrophobic fatty acid tail. From this group, polymyxin B and polymyxin E (Colistin) are frequently used in the clinical practice to treat infections caused by multidrug-resistant (MDR) Gram-negative bacteria. As an antibiotic binding to drug-transport plasma; e.g., human serum albumin (HSA) may play a critical role in determining its pharmacological and pharmacokinetic profile. We planned to study the binding properties of polymyxins to HSA under simulative physiological conditions via combination of different techniques such as fluorescence spectroscopy, circular dichroism (CD), Fluorescence resonance energy transfer (FRET) and computational studies. Our results showed that there is a considerable quenching of the intrinsic fluorescence of HSA on binding the drug. The binding constants (Ka) and the number of binding sites (n) of these complexes were calculated at 25°C. In addition, near-UV CD and far – UV CD spectra studies revealed that the interaction of polymyxins with HSA modified the tertiary structure of protein. By Fluorescence resonance energy transfer study for polymyxins, the distance between ligands and Trp214 in the binding site were obtained. The results of docking and simulated annealing revealed that best modes of binding ligand conformers in the binding site and identified the important interactions and residues involving in them. These findings provide a molecular-level understanding of the energetics of polymyxins - HSA binding interactions, which can be used as a useful guideline for further drug design.
