عنوان پایان‌نامه
طراحی آپتاسنسور با حساسیت بالا با استفاده از نانو ذرات طلا جهت سنجش rbp۴
- رشته تحصیلی
- بیوشیمی
- مقطع تحصیلی
- دکتری تخصصی PhD
- محل دفاع
- کتابخانه مرکز تحقیقات بیوشیمی و بیوفیزیک شماره ثبت: 11574ب;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 80987;کتابخانه مرکز تحقیقات بیوشیمی و بیوفیزیک شماره ثبت: 11574ب;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 80987
- تاریخ دفاع
- ۲۱ شهریور ۱۳۹۵
- دانشجو
- راحله ترابی
- استاد راهنما
- هدایت اله قورچیان
- چکیده
- آپتامرها الیگونوکلئوتیدهایی هستند که می توانند با تمایل و ویژگی بالا اهداف زیستی را شناسایی و به آنها متصل شوند. یکی از آپتامرهای اختصاصی معرفی شده مربوط به تشخیص پروتئین اتصالی رتینول4 ، یکی از بیومارکرهای پیش بینی کننده خطر ابتلا به دیابت نوع 2 است. همچنین مهار این پروتئین می تواند باعث کاهش مقاومت به انسولین گردد. بنابراین در این پژوهش بررسی چگونگی اتصال پروتئین اتصالی رتینول4 به آپتامر اختصاصی خود ، طراحی یک زیست حسگر برای تعیین مقدار این پروتئین در سرم جهت تعیین خطر ابتلا به دیابت نوع 2 و بررسی امکان مهار این پروتئین به کمک آپتامر اختصاصی آن انجام شده است. بدین منظور ابتدا بازهای این آپتامر و اسیدآمینه های پروتئین اتصالی رتینول که در واکنش بین این دو نقش دارند و پیوندهای بین آنها ، به روش شبیه سازی دینامیک مولکولی شناسایی شدند. در مرحله دوم با استفاده از این آپتامر به عنوان شناساگر اولیه، زیست حسگری با حساسیت بالاتری برای شناسایی پروتئین اتصالی رتینول4 نسبت به دیگر زیست حسگرهای گزارش شده موجود در بازار طراحی شد. به¬ علت طراحی مجموعه نانوذرات طلای 5 و 20 نانومتری سطح در دسترس جهت تثبیت لومینول افزایش می یابد که باعث افزایش چندبرابری تعداد مولکول های لومینول به ازای هر ساندویچ ایمنی می شود. آپتاسنسور طراحی شده می تواند به ازای مقادیر اندک پروتئین هدف پیام های شیمی لومینسانس شدیدی را ایجاد نماید. با رسم منحنی استاندارد برای غلظت¬های مختلف پروتئین هدف، محدود? خطی 001/0-200 نانوگرم در میلی¬لیتر و حداقل غلظت قابل تشخیص برای پروتئین اتصالی رتینول4 در این روش 951 فمتوگرم در هر میلی¬لیتر به دست آمد. در مرحله سوم، این آپتامر به نانوذرات فسفات کلسیم به صورت چندلایه متصل شد. این نانوذرات فاقد اثر سمی بر رشد سلول ها هستند. همچنین از ساختار و عملکرد آپتامر محافظت می کنند. این نتایج امکان استفاده از این نانوذرات در بدن موجودات زنده را تایید می نماید. همچنین نشان داده شدکه با اتصال این آپتامر، اتصال رتینول به پروتئین اتصالی رتینول4 مهار می شود که می تواند مانع از اتصال پروتئین اتصالی رتینول4 به حامل خود پروتئین ترانس تیرتین شده، که منجر به افزایش حذف کلیوی این پروتئین و کاهش سطح سرمی آن می گردد. این کاهش سطح سرمی می تواند به کاهش مقاومت به انسولین کمک نماید. بنابراین در این پ
- Abstract
- Aptamers are oligonucleotides that can bind to identify biological targets with high affinity and specificity. One of reported specific aptamers is for detection of retinol binding protein 4, a biomarker for prognosis of type 2 diabetes. It has also shown that inhibition of this protein can help in reducing insulin resistance. Thus, in this study we investigated the mechanism of binding retinol binding protein 4 and its specific aptamer, fabrication a biosensor for quantification serum level of this protein for evaluating risk of type 2 diabetes and determining possible inhibition effect of this aptamer on retinol binding protein 4. For this purpose, initially, retinol binding protein 4 amino acids and the bases of the aptamer involving in the interaction between them were identified by molecular dynamics simulations. In the second stage, aptamer biosensor was designed for an early indication of retinol binding protein 4 to achieve higher sensitivity than other biosensors have been reported on the market. Because of the applying 5 and 20 nm gold nanoparticles the available surface area increases for stabilizing the luminol to increase the number of molecules luminol per immune sandwich. In consequence, this design can intense chemiluminescence signals for small quantities of target protein. The standard curve was plotted for different concentrations target protein. The linear range was 0.001-200 ng/ml, and the limit of detection was 951 fg/ml. In the third stage, the aptamer attached to the calcium phosphate nanoparticles. The nanoparticles are noncytotoxic. It also protects the structure and function of the aptamer. This result may confirmed the possible use of these nanoparticles in vivo condition. The results had also shown that connection aptamer to retinol binding protein 4 that can block binding retinol to this protein which can inhibit the binding retinol binding protein 4 to its carrier, transthyretin, leading to increase which may be resulted in renal clea
