Iranian South Medical Journal

fa مطالعه فعالیت‌های آنتی‌کولین استرازی در شرایط in vitro و in silico زهر خام ستاره شکننده اوفیوکوما اریناسئوس خلیج‌فارس- بوشهر The in vitro and in silico Anticholinesterase Ac-tivities of Brittle Star (Ophiocoma erinaceus) crude venoms from the Persian Gulf-Bushehr بیوشیمی Biochemistry. Cell Biology and Genetics پژوهشي Original <div style="text-align: justify;">زمینه: ستاره‌های شکننده، علاوه بر دفاع فیزیکی، قادر به تولید توکسین‌های شناخته شده‌ای می‌باشند که مسئول فعالیتهای بیولوژیکی مختلف آن‌ها است. با توجه به فراوانی این زیست‌مندان دریایی در آب‌های ساحلی خلیج‌فارس و با علم به اثرات بیولوژیک متعدد آن‌ها، این مطالعه با هدف شناسایی متابولیت‌های ثانویه و ارزیابی فعالیتهای in vitro و in silico آنتی‌کولین استرازی زهر خام اکینودرم اوفیوکوما اریناسئوس خلیج‌فارس انجام گردید. مواد و روش‌ها: در این مطالعه، پس از لیوفیلیزاسیون نمونه ستاره شکننده، آزمونهای LD50، فعالیتهای مهارکنندگی کولیناسترازی، شناسایی متابولیتهای ثانویه و ارزیابی درونرایانه‌ای آن‌ها به‌ترتیب با روش‌های اسپیرمن-کاربر، اسپکتروسکوپی المن، کروماتوگرافی گازی- طیف‌سنجی جرمی (GC-MS) و روش محاسباتی داکینگ انجام گردیدند. یافته‌ها: بر اساس نتایج، میزان LD50 نمونه 0.13±6.04 میلی‌گرم بر کیلوگرم بود. مقادیر IC50 مربوط به آنزیم استیل کولین‌استراز و بوتیریل کولین‌استراز آن‌ها به‌ترتیب 0.055±37/925 و نیز 0/02±5/388 میکروگرم بر میلی‌لیتر در مقایسه با استاندارد گالانتامین به دست آمدند. آنالیز GC-MS نمونه تعداد 25 ترکیب شیمیایی زیستفعال با ساختارهای مختلف نظیر آلکالوئیدها، ترپن‌ها و استروئیدها را نشان داد. نتایج محاسباتی ترکیبات نیز، نتایج تجربی را تأئید نمودند. از این میان، ترکیب آلکالوئیدی BS4 دارای بیشترین تمایل برای هر دو آنزیم بود. نتیجه‌گیری: از نظر قدرت سمیت، نمونه زهر خام ستاره شکننده در گروه "خیلی سمی" قرار گرفت. آنالیز کروماتوگرافی گازی زهر خام، متابولیت‌های زیستفعال ثانویه متعددی با ساختارهای شیمیایی متفاوتی را نشان داد. نتایج تجربی و محاسباتی، روی فعالیت آنزیمهای کولین‌استرازی نمونه نشان داد که زهر، به‌عنوان مهارکننده قابل ملاحظه آنزیمها عمل مینماید. مطالعات بیشتری برای تعیین اینکه آیا ترکیب BS4 می‌تواند کاندیدای درمان بیماری آلزایمر باشد، مورد نیاز است.</div> <div style="text-align: justify;">Background: Brittle stars can produce well-known toxins responsible for various of their biological activities in addition to their physical defense. The purpose of this study was to identify secondary metabolites and assess the anticholinesterase activities of the crude venom of the Persian Gulf Ophiocoma erinaceous (brittle star) in vitro and in silico due to the abundance of this marine life on the Persian Gulf coasts and with knowledge of their numerous biological effects. Materials and Methods: In this study, after the lyophilization of the brittle star sample, an LD50 test, a test of cholinesterase inhibitory activities, identification of the secondary metabolites, and their in-silico evaluations were performed by, respectively, Spearman-Karber, the Ellman spectroscopic method, Gas Chromatography–Mass Spectrometry (GC-MS), and computational docking method. Results: According to the results, the LD50 value of the sample was 6.04±0.13 (mg/kg). The IC50 values related to their Acetylcholinesterase and  Butyrylcholinesterase were 37.925 ±0.055 and 5.388±0.02 (μg/ml), respectively, compared to the galantamine standard. The GC-MS analysis of the sample showed 25 bioactive chemical compositions with different structures, such as alkaloids, terpenes, and steroids. The computational results of the compounds also confirmed the experimental results. Among these, the alkaloidal compound BS4, had the highest affinity for both enzymes. Conclusion: As for toxicity potency, the brittle star crude venom sample was classified in the highly toxic category. The GC analysis of the crude venom showed various bioactive secondary metabolites with different chemical structures. The experimental and computational results on the anticholinesterase activities of the sample showed that the venom acts as a significant inhibitor of both enzymes. Further studies are required to determine whether the compound BS4 could be a candidate for the treatment of Alzheimer’s disease. </div> اکینودرم, آنتی‌کولین‌استراز, اوفیوکوما اریناسئوس, ستاره شکننده, متابولیت ثانویه, ونوم Echinoderm, Anticholinesterase, Ophiocoma erinaceous, Brittle Star, Secondary Metabolite, Venom. 297 325 http://ismj.bpums.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-1-188&slc_lang=fa&sid=1 Hamideh Dehghani حمیده دهقانی 5700319475328460014348 5700319475328460014348 No Department of Pharmacology and Toxicology, School of Pharmacy, Shiraz University of Medical Sciences, Shiraz, Iran گروه سم‌شناسی و فارماکولوژی، دانشکده داروسازی، دانشگاه علوم پزشکی شیراز، شیراز- ایران Marzeah Rashedinia مرضیه راشدی‌نیا 5700319475328460014349 5700319475328460014349 No Department of Pharmacology and Toxicology, School of Pharmacy, Shiraz University of Medical Sciences, Shiraz, Iran گروه سم‌شناسی و فارماکولوژی، دانشکده داروسازی، دانشگاه علوم پزشکی شیراز، شیراز- ایران Gholam Hossein Mohebbi غلامحسین محبی Mohebbihsn@yahoo.com 5700319475328460014350 5700319475328460014350 Yes The Persian Gulf Marine Biotechnology Research Center, The Persian Gulf Biomedical Research Institute, Bushehr University of Medical Sciences, Bushehr, Iran مرکز تحقیقات زیست فناوری دریایی‌ خلیج‌فارس، پژوهشکده علوم زیست پزشکی خلیج‌‌فارس، دانشگاه علوم پزشکی بوشهر، بوشهر، ایران Amir Vazirizadeh امیر وزیری‌زاده 5700319475328460014351 5700319475328460014351 No Department of Marine Biotechnology, The Persian Gulf Research and Studies Center, The Persian Gulf University, Bushehr, Iran گروه زیست‌شناسی دریا، مرکز مطالعات و پژوهش‌های خلیج‌فارس، دانشگاه خلیج‌فارس، بوشهر، ایران Amar Maryamabadi عمار مریم‌آبادی 5700319475328460014352 5700319475328460014352 No The Persian Gulf Marine Biotechnology Research Center, The Persian Gulf Biomedical Research Institute, Bushehr University of Medical Sciences, Bushehr, Iran مرکز تحقیقات زیست فناوری دریایی‌ خلیج‌فارس، پژوهشکده علوم زیست پزشکی خلیج‌‌فارس، دانشگاه علوم پزشکی بوشهر، بوشهر، ایران Ali Reza Barmak علیرضا برمک 5700319475328460014353 5700319475328460014353 No The Persian Gulf Marine Biotechnology Research Center, The Persian Gulf Biomedical Research Institute, Bushehr University of Medical Sciences, Bushehr, Iran مرکز تحقیقات زیست فناوری دریایی‌ خلیج‌فارس، پژوهشکده علوم زیست پزشکی خلیج‌‌فارس، دانشگاه علوم پزشکی بوشهر، بوشهر، ایران