عنوان پایان‌نامه
غربالگری ترکیبات شیمیایی جدید برای مهار فعالیت caspase-۳ و xiap-bir۲
- رشته تحصیلی
- بیوشیمی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکز تحقیقات بیوشیمی و بیوفیزیک شماره ثبت: 10822ب;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 45116
- تاریخ دفاع
- ۰۴ اسفند ۱۳۸۸
- دانشجو
- عاطفه معزی
- استاد راهنما
- جمشید داودی
- چکیده
- آپوپتوز یا مرگ برنامه ریزی شده¬ی سلولی یکی از مهمترین پدیده¬های فیزیولوژیک سلول است که هرگونه اختلال در مسیر آن از قبیل عدم وقوع به هنگام و یا وقوع خارج از کنترل آن، بعنوان عامل آغاز کننده و یا حداقل مشارکت کننده در بسیاری از بیماری¬ها از جمله سرطان و انواع بیماری¬های تخریب کننده¬ی سیستم عصبی نظیر آلزایمر شناخته شده است. آپوپتوز دارای دو فاز کلی آغازی و اجرایی بوده و کاسپازهای -3 و -7 مجریان فاز اجرایی آپوپتوز محسوب می¬شوند. مطالعات نشان داده اند که کاسپاز-3 نقش بسیار بارزتری در کنترل آپوپتوز ایفا می¬کند. چنانکه فعال کردن و یا مهار فعالیت آنزیمی آن تا کنون هدف بسیاری از مطالعات بالینی بوده است. همچنین مهارگر طبیعی کاسپاز در سلول (XIAP)، دلیل مقاومت بسیاری از انواع سرطان ¬ها به شیمی درمانی بوده و از این رو یافتن آنتاگونیست¬های آن از اهمیت بالایی برخوردار است. لذا در این پژوهش، گروهی از ترکیبات شیمیایی که در دانشکده¬ داروسازی دانشگاه تهران سنتز شده بودند، جهت بررسی اثر آنها بر فعالیت کاسپاز-3 و یا اثر احتمالی آنها بر مهار آنزیم توسط XIAP بررسی شدند. در میان این ترکیبات تعدادی از آنها با ساختارهای شیمیایی نزدیک به هم از خانواده ی -4 و -5 دی کربومتوکسی -1 و -3 دی تیول با خاصیت مهاری بر فعالیت کاسپاز-3 بدست آمدند که بر اساس ساختار، درجات مختلفی از مهار را موجب شدند. مقدار عددی IC50، 11/10 میکرومولار برای یکی از این ترکیبات بدست آمد که مطالعات بیشتر برای کاهش آن توسط مدیفیکاسیون-های بیشتر در حال انجام است. در عین حال این ترکیبات تاثیری در فعالیت کاسپاز-9 نداشتند که این امر مؤید اختصاصی بودن مهار آن¬ها می¬باشد. باتوجه به اینکه این اولین گزارش از اثر مهاری چنین ترکیباتی بر کاسپاز-3 است مکانیسم مهار آنها مشخص نبوده و درک مهار و محل برهم کنش آن با آنزیم محتاج مطالعات بیشتری می¬باشد. هم اکنون مطالعات برای یافتن مهارگرهای قویتر و اختصاصی تر این دسته از ترکیبات برای کاسپاز-3 در حال بررسی و انجام بوده و امید است که نتایج قابل توجهی در این زمینه بدست آید. در این پژوهش همچنین عصاره¬ی سلولی تعدادی ریزجلبک با منشا ایرانی بمنظور شناسایی نمونه هایی که بتوانند با کاسپاز-3 یا XIAP تداخل کنند مورد بررسی قرار گرفت چرا که چنین ترکیباتی بدلیل منشا طبیعی معمولا سمیت کمتری داشته و در نتیجه محدودیت ترکیبات شیمیایی را در کاربردهای بالینی ندارند. عصاره¬ی سلولی حاصل از تمام ریزجلبک¬های به کار رفته، اثر مهاری بر روی فعالیت کاسپاز-3 از خود نشان دادند. اثر مزبور در مورد دو گونه از جلبک¬ها قابل توجه بوده و به همین جهت عصاره¬ی سلولی این میکروارگانیسم¬ها جهت تعیین ویژگیهای اولیه ی ترکیب یا ترکیبات مؤثر موجود در آنها مورد بررسی بیشتر قرار گرفت. مشخص شد که مهارگر کاسپاز-3 موجود در این ریزجلبک¬ها عمدتاً وزن مولکولی کمتر از 5 کیلودالتون داشته و از پایداری بالایی برخوردارند. لازم به ذکر است که تاکنون گزارشی از وجود مهارگر کاسپازها در ریزجلبک ها ارائه نشده و این اولین گزارش از وجود چنین ترکیباتی در این موجودات است. بررسی¬های بیشتر در زمینه¬ی شناسایی دقیق¬تر این ملکول¬ها ادامه دارد.
- Abstract
- Abstract: Apoptosis is one of the most important physiological events that normally occurs in multicellular organisms. Any disruption in this process can cause or at least contribute in several diseases such as cancers and neurodegenerative disorders. There are two phases in apoptosis called initiation and execution phase. Although both caspase -3 and -7 participate in the latter phase of apoptosis, caspase-3 is by far the most important enzyme in this pathway. Therefore compounds that can either activate or inhibit this enzyme are potential targets for clinical studies. Furthermore, considering studies showing that upregulation of natural inhibitor of Caspases in cell, i.e. XIAP, is the cause of cell resistance to chemotherapy in many types of cancers, finding its antagonists is very important for fighting cancer. Thus, in the current study, a group of chemical compounds which had been synthesized in the faculty of pharmaceutical sciences of Tehran University were screened for their inhibitory activity against Caspase-3 and the BIR2 domain of XIAP. Some of these compounds with similar structures showed inhibitory effect on Caspase-3 activity. The IC50 value of one of these compounds was 10.11 micromolars which can be used as lead compound for further modifications to improve its efficacy. This compound failed to inhibit caspase-9 suggesting its relative specificity for caspase-3. Further studies are underway to determine whether or not these compounds can inhibit other apoptotic or inflammatory caspases. In continuation of the screening studies, total extracts obtained from algae isolated from Iranian soil, were screened for caspase-3 and XIAP inhibitory activity. It was observed that all ten algae had inhibitory effect on Caspase-3 activity, out of which three showed greater inhibitory activity. It was also determined that inhibiting compound was very stable and had a molecular weight less than 5 kDa. Studies are underway to isolate and identify this compound
