عنوان پایان‌نامه
بررسی تاثیر داروهای ضد تومور اکتینومایسین دی و وینورلبین با هسته و ترکیبات کروماتین سلولهای کبدی
- رشته تحصیلی
- بیوشیمی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکز تحقیقات بیوشیمی و بیوفیزیک شماره ثبت: 10933ب;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 48138
- تاریخ دفاع
- ۰۳ بهمن ۱۳۸۹
- دانشجو
- سعیده کیوانی قمصری
- استاد راهنما
- عذرا ربانی چادگانی
- چکیده
- چکیده داروهای آکتینومایسین D و وینورلبین از مؤثرترین داروهای ضد توموری هستند که در درمان طیف وسیعی از سرطان ها کاربرد دارند. تحقیقات گسترده ای که بر روی مکانیسم عمل این داروها صورت گرفته است, بیانگر این است که هدف داروی آکتینومایسین D در سلول DNA می باشد و با اینترکاله شدن درون جفت بازهای DNA , سبب مهار فرآیند همانندسازی و رونویسی می شود. داروی وینورلبین فعالیت ضد توموری خود را از طریق مهار تشکیل و تخریب فیبرهای دوک میتوزی اعمال می نماید. نتایج حاصل از آزمایشات اخیر نشان می دهند, علاوه بر میکروتوبول ها , ترکیبات کروماتین نیز می توانند به عنوان هدف جدیدی برای این دارو باشند. در مطالعه حاضر میانکنش داروهای فوق با هسته, کروماتین محلول, DNA و پروتئین های هیستونی H1 و Core با استفاده از اسپکتروسکوپی جذبی, ژل SDS- پلی آکریل آمید, ژل آگارز, فلورسانس, دناتوراسیون حرارتی و CD مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج به دست آمده به طور خلاصه نشان می دهند : 1- میانکنش داروهای فوق با هسته سلولهای هپاتوسیت نشان می دهد که هر دو دارو با هسته سلول ها میانکنش کرده و سبب کاهش جذب در طول موج های 210 و 260 نانومتر می گردند. داروی آکتینومایسین D اثر شدیدتری را نسبت به وینورلبین نشان می دهد. 2- بررسی الگوی هضم آنزیمی کروماتین موجود در هسته, در حضور و عدم حضور داروها نشان می دهند که غلظت های بالای داروها سبب تغییرساختار نوکلئوزومی کروماتین شده و با فشرده نمودن کروماتین ,محل های حساس به هضم آنزیمی توسط ماکروکوکال نوکلئاز کمتر در دسترس این آنزیم قرار می گیرند. 3- نتایج اسپکتروسکوپی جذبی نشان می دهند میزان جذب کروماتین در اثر میانکنش با داروها در طول موج های 210 و 260 نانومتر کاهش می یابد که این میزان کاهش در 210 نانومتر در حضور وینورلبین و در 260 نانومتر در حضور داروی آکتینومایسین D بیشتر می باشد. طیف نشری کروماتین نیز در یک روند وابسته به غلظت داروها کاهش می یابد که نشان دهنده Quinching شدید کروموفورهای موجود در کروماتین خصوصا DNA می باشد ) ناحیه 260 نانومتر). اثر ایجاد شده برای داروی آکتینومایسین D در مقایسه با وینورلبین بیشتر می باشد. بررسی غیر طبیعی شدن حرارتی کروماتین با استفاده از تکنیک فلورسانس نشان می دهد که در حضور غلظت های پایین داروی آکتینومایسین D , ساختار کروماتین پایدار شده و میزان Tm آن افزایش می یابد ولی غلظت بالای دارو سبب کاهش Tm می شود. روند تغییرات Tm در حضور داروی وینورلبین مشابه بوده ولی Tm با شدت کمتری تغییر می یابد .سبب کاهش Tm به میزان قابل توجهی شده و افزایش غلظت دارو باعث افزایش تدریجی Tm می شود. علاوه بر این مطالعات CD چکیده نشان داده اند که داروها با تمایل بالایی به کروماتین متصل شده و سبب تغییر ellipticity پیک مثبت کروماتین در 275 نانومتر ) ساختار DNA ( و پیک منفی آن در 208 و 222 نانومتر ) بخش پروتئینی کروماتین) می شوند. 4- نتایج حاصل از اسپکتروسکوپی جذبی میانکنش داروهای فوق با DNA نشان دهنده ایجاد هیپوکرومیسیتی درطول موج 210 نانومتر می باشد. میزان جذب در طول موج 260 نانومتر فقط در حضور آکتینومایسین D به میزان قابل توجهی کاهش می یابد. از سوی دیگر نتایج حاصل از بررسی طیف CD میانکنش داروها با DNA بیانگر اتصال داروها به DNA و تغییر ساختار آن در طول موج های 275 و 245 نانومتر که به ترتیب مربوط به جفت بازها و گروههای قند- فسفات در ساختار DNA می باشند, می شود. تغییرات ایجاد شده در حضور داروی آکتینومایسین D بیشتر از وینورلبین می باشد. 5- نتایج حاصل از اسپکتروسکوپی جذبی حاکی از اتصال داروهای فوق به پروتئین های هیستونی H1 و Core و القا ی هیپرکرومیسیتی در غلظت های پایین داروها می باشد. از سوی دیگر غلظت بالای داروها سبب هیپوکرومیسیتی در میزان جذب پروتئین ها می شوند. طیف های نشری این پروتئین ها نیز در ناحیه 307 نانومتر در یک رفتار وابسته به غلظت داروها کاهش می یابد. مطالعات CD نشان می دهند که در حضور داروها شدت پیک منفی هیستون H1 در 198 نانومتر افزایش یافته و در هیستون های Core نیز میزان ellipticity در 208 و 222 نانومتر افزایش می یابد که بیانگر افزایش ساختار پیچه های نامنظم در هیستون H1 و مارپیچ های آلفا در هیستون های Core می باشد. بررسی های انجام شده نشان دهنده اتصال بیشتر داروی آکتینومایسین D به هیستون H1 در مقایسه با داروی وینورلبین بوده در حالیکه داروی وینورلبین در مقایسه با داروی آکتینومایسین D تمایل بیشتری به هیستون های Core دارد. نتایج بدست آمده به وضوح پیشنهاد می نمایند که داروی آکتینومایسین D علاوه بر ,DNAبه کروماتین و هیستون های Core و H1 متصل شده و با اتصال به مجموعه DNA و پروتئین های هیستونی مانع از سنتز DNA و RNA در سلول می شود. همچنین علاوه بر میکروتوبولها, ترکیبات کروماتین نیز می توانند به عنوان هدف دارویی جدیدی جهت اتصال داروی وینورلبین در داخل هسته سلول مورد توجه قرار گیرند و بدین طریق نیز اثر خود را بر فعالیتهای حیاتی سلول اعمال می نماید.
- Abstract
- Actinomycin D and Vinorelbine are the most effective anti cancer drugs, widely used as potent chemotherapeutic agents in the treatment of various cancers. Privious studies have shown that actinomycin D intercalate into DNA base pairs and interfering with replication and transcription. Vinorelbine causes depolymerazation of mitotic microtubules and blocks cells division in mitosis. We have previously shown that apart from tubulin, chromatin components are a suitable target for this drug. In the present study, we have focused on the interaction and compared of two anticancer drugs, actinomycin D and vinorelbine on nuclei, chromatin, DNA, H1 and Core histones in solution to elucidate the mechanism of their action at the chromatin level. Employing UV/Vis, SDS- polyacrilamid gel, agaros gel, fluorescence spectroscopy, thermal denaturation and circular dichroism techniques. The results showe that: 1. Interaction of actinomycin D and vinorelbine with hepatocyte nuclei decrease the absorbance at 210 and 260 nm . Actinomycin D shows higher affinity to nuclei compared of vinorelbine. 2. Micrococal nuclease digestion of chromatin in the absence and presence of drugs show that high concentrations of drugs, cause chromatin structure compaction. 3. Interaction of both drugs with the soluble chromatin indicate the chromatin compaction as revealed by reduction in the absorbance at 210 and 260 nm. Fluorescence emission data represented quenching of chromatin chromospheres with drugs and hypochromicity at 260 nm. Actinomycin D show higher affinity to chromatin compared to vinorelbine. Thermal denaturation analysis with using from fluorescence spectroscopy show that the binding of low concentrations of actinomycin D to chromatin stabilize the structure and increases its Tm but high concentration of drug decreases the Tm. Whereas low concentration of vinorelbine decreases the Tm and high concentrations of this drug increase the Tm. Circular dichroism revealed that the bindi
