عنوان پایان‌نامه
برسی اثرات تخریبی دی اتیل هگزیل فتالات(DEHP) ومتیل ترت بوتیل اتر(MTBE) بر پروتئین خون انسان (انسولین و هموگلوبین)
- رشته تحصیلی
- بیوشیمی
- مقطع تحصیلی
- دکتری تخصصی PhD
- محل دفاع
- کتابخانه مرکز تحقیقات بیوشیمی و بیوفیزیک شماره ثبت: 11454ب;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 72780;کتابخانه مرکز تحقیقات بیوشیمی و بیوفیزیک شماره ثبت: 11454ب;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 72780
- تاریخ دفاع
- ۰۶ بهمن ۱۳۹۴
- دانشجو
- معصومه ولی پور
- استاد راهنما
- علی اکبر موسوی موحدی
- چکیده
- میان‌کنش متیل‌ترت‌‌بوتیل‌‌اتر(MTBE) و دی‌اتیل‌هگزیل‌فتالات (DEHP) با پروتئین‌ها یک رویکرد جدید در بررسی اثرات نامطلوب زیستی این ترکیبات است. وقتی متیل‌ترت‌‌بوتیل‌‌اتر و دی‌اتیل‌هگزیل‌فتالات در محیط رها می‌شوند وارد خون شده و می‌توانند ویژگی‌های پروتئین‌های متعدد را تحت تأثیر قرار دهند. در این مطالعه اثر متیل‌ترت‌‌بوتیل‌‌اتر و دی‌اتیل‌هگزیل‌فتالات بر ساختار انسولین و ساختار و عملکرد هموگلوبین مورد مطالعه قرار گرفت. در بررسی انسولین نتایج به دست آمده نشان داد که حالت شبه مولتن گلوبول در حضور 8 میکرومولار متیل‌ترت‌‌بوتیل‌‌اتر و 15 نانومولار دی‌اتیل‌هگزیل‌فتالات در pH فیزیولوژیک تشکیل می‌شود. تغییرات ساختاری انسولین به کمک روش‌های طیف سنجی، محاسبه ویسکوزیتی، پراکنش نوری پویا(DLS) و گرماسنجی روبشی افتراقی (DSC) بررسی شد. برای پی بردن به مکانیسم میان‌کنش انسولین با متیل‌ترت‌‌بوتیل‌‌اتر و دی‌اتیل‌هگزیل‌فتالات، تشکیل گونه‌های فعال اکسیژن (ROS) و میزان تجمع پروتئین اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که میزان گونه‌های فعال اکسیژن تولید شده در حضور متیل‌ترت‌‌بوتیل‌‌اتر و دی‌اتیل‌هگزیل‌فتالات بویژه در حالت شبه مولتن گلوبول افزایش یافته است. در تأیید این نتایج آزمایش تجمع انسولین انجام شد. نتایج نشان داد که میزان تجمع انسولین در حضور ترکیبات ذکر شده در حالت باز شده پروتئین بیشتر از حالت شبه مولتن گلوبول است. بنابر این در حالت شبه مولتن گلوبول انسولین، سطوح آبگریز آن (به صورت دسته ای) بیشتر در معرض متیل‌ترت‌‌بوتیل‌‌اتر و دی‌اتیل‌هگزیل‌فتالات قرار می‌گیرد در نتیجه میان‌کنش این ترکیبات با انسولین افزایش می‌یابد که منجربه اکسید شدن پروتئین و تولید بیشتر گونه‌های فعال اکسیژن در مقایسه با حالت باز شده پروتئین می‌شود. نتایج به دست آمده از میان‌کنش متیل‌ترت‌‌بوتیل‌‌اتر با هموگلوبین بیانگر تخریب ساختار و عملکرد پروتئین است که با استفاده از ابزارهای طیف سنجی و اندازه گیری تمایل هموگلوبین به اکسیژن بدست آمده است. مطالعات انجام شده با لومینسانس شیمیایی نشان داد که گونه‌های فعال اکسیژن تولید شده در حضور متیل‌ترت‌‌بوتیل‌‌اتر منجر به تخریب هیم می‌شود. در این مطالعه تلاش شد تا راهی برای کاهش تولید گونه‌های فعال اکسیژن پیشنهاد شود. بررسی‌ها نشان داد که الاژیک اسید می‌تواند میزان تخریب هیم و تولید
- Abstract
- Interaction of methyl tert-butyl ether (MTBE) and diethylhexyl phthalate (DEHP) with proteins is a new outlook at their potential adverse effects in biological systems. When MTBE and DEHP are released to the environment they enter the blood stream, and could affect the properties of various proteins. Here the effects of MTBE and DEHP on the structure of insulin and the structure and function of hemoglobin were studied. In the case of insulin, results showed the formation of molten globule (MG)-like structure in the presence of 8 ?M MTBE and 15 nM DEHP under physiological pH. The structural changes of insulin were examined using spectroscopy, viscosity calculation, dynamic light scattering and differential scanning calorimetry techniques. To delineate the mechanisms of interactions, the formation of reactive oxygen specious (ROS) and formation of protein aggregates were measured. Results revealed an increase in ROS production in the presence of MTBE and DEHP especially in the MG-like state. These results were further confirmed by the aggregation tests which indicated more aggregation of insulin at unfolded state compared to MG-like state. The hydrophobic patches of the protein are more available at MG- like state. Thus the exposed hydrophobic patches of insulin interact more with MTBE and DEHP. So the production of ROS increases at this state as confirmed by the results. It has been also observed that methyl tert-butyl ether (MTBE) has destructive effects on structure and function of hemoglobin (Hb), as an important respiratory blood protein. This conclusion obtained from far-UV circular dichroism, Soret band absorption, fluoresence and oxygen affinity measurements. It has been observed from chemiluminscence measurements that ROS production is increased in the presence of MTBE which degrades heme in Hb. This study is trying to offer a way to scavenge ROS produced during MTBE interaction with Hb by Elagic acid (EA).
