Iranian South Medical Journal
مجله طب جنوب
Iran South Med J
Medical Sciences
http://ismj.bpums.ac.ir
57
journal57
1735-4374
1735-6954
10.52547/ismj
fa
jalali
1395
8
1
gregorian
2016
11
1
19
5
online
1
fulltext
fa
بررسی برهمکنش سوربیتول و لیزوزیم بهوسیله روش رزونانس مغناطیسی هسته (Nuclear Magnetic Resonance): از دینامیک تا ساختار
Interaction between Sorbitol and Hen Egg White Lysozyme: From Dynamics to Structure
فیزیولوژی
Physiology
پژوهشي
Original
<p dir="RTL"><strong><u>زمینه</u></strong>: <strong>مطالعه دینامیک مولکولی پروتئینها بر اساس حرکتهای درون مولکولی برای درک مکانیسم عملکرد پروتئین ضروری است. حرکت</strong><strong></strong><strong>های درون مولکولی در پروتئینها، نقش بسیار مهمی در فرآیند تاخوردن و همچنین عملکرد آنزیمها بازی میکنند. اسمولیتها مولکولهای آلی هستند که توسط همه موجودات ساخته میشوند و تحت شرایط تنش به حفظ پایداری و فعالیت مولکولهای زیستی کمک میکنند.</strong></p>
<p dir="RTL"><strong><u>مواد و روشها:</u></strong><strong> در این پژوهش اثر سوربیتول به عنوان افزودنی (اسمولیت) تعدیل کننده بر آنزیم لیزوزیم سفیده تخم مرغ بهوسیله طیفسنجی رزونانس مغناطیسی هسته تعویض هیدروژن </strong><strong>–</strong><strong> دوتریوم مطالعه شد. پس از حل کردن آنزیم در محلول حاوی دوتریوم، طیفهای متعددی در حضور و عدم حضور سوربیتول در بازه زمانی 40 ساعت ثبت شد. طیفهای دو بعدی </strong><strong><span dir="LTR">TOCSY</span></strong> <strong>با اختلاط زمانی 120 میلیثانیه و زمان آسایش 2 ثانیه ثبت شد. آزمایش در دمای 35 درجه و </strong><strong><span dir="LTR">pH</span></strong><strong> برابر با 5/3 انجام شد.</strong></p>
<p dir="RTL"><strong><u>یافتهها</u></strong>: <strong>نتایج نشان دادند که اثر سوربیتول در نقاط مختلفی از ساختار توزیع شده است و بیشتر باقیماندههایی که تحت تأثیر سوربیتول قرار گرفتند در معرض حلال قرار داشتند. محاسبه ثابت سرعت تعویض نشان داد حضور سوربیتول سبب کند شدن حرکت در زنجیرههای جانبی باقیماندههایی شد که در معرض حلال قرار داشتند. نتایج این تحقیق همچنین نشان داد حضور سوربیتول سرعت تعویض پروتون را کاهش داده است. </strong></p>
<p dir="RTL"><strong><u>نتیجهگیری</u></strong><strong><u>:</u></strong> <strong>جابهجاییهای شیمیایی در حضور سوربیتول تغییر نکردند در نتیجه میتوان گفت سوربیتول بدون تغییر ساختار سه بعدی آنزیم و با کاهش پویایی آن، سبب حفظ پایداری ساختار در شرایط تنش میگردد.</strong></p>
<p><strong><u>Background</u></strong>: The study of the molecular dynamics of proteins based on internal motions is crucial for understanding the mechanism of protein function. Internal movements of proteins play an important role in both protein folding processes and the mechanism of action of enzyme. Knowledge about these movements will help us in understanding these processes correctly. Osmolites are small organic molecules which are utilized by the cells of all organisms, except hallobacteria. Osmolites are produced under extreme stressful conditions in order to help in stabilizing macro-molecules and retaining their biological function. They interact directly with macromolecules, but they exert their effect only when the characteristics or conditions of the solvent present around the cell change. Therefore, their presence affects the stability of the protein indirectly.</p>
<p><strong><u>Materials and Methods:</u></strong> In this work we studied the effect(s) of the osmolite Sorbitol on the dynamics of Hen Egg White Lysozyme, and through our study we used NMR Hydrogen-Deuterium Exchange to characterize the effect(s). We performed spectrometery in two different conditions, in the absence and presence of sorbitol. The extent of peptide hydrogen exchange was assigned as a function time and in a decreasing manner in the intensity of the peak corresponding to amino acids. The resulting TOCSY spectra were assigned using SPARKY software, as well as we integrated the peaks using this software.</p>
<p><strong><u>Results:</u></strong> The speed of hydrogen exchange, hydrogen atoms of the peptide bond, will give us information about the local structural oscillations where the exchange is taking place. The rate of hydrogen exchange varies from one amino acid to another, and the intensity of the peak of these hydrogen decreases as time passes by.</p>
<p><strong><u>Conclusion:</u></strong> We found that the presence of sorbitol causes a decrease in proton exchange rate, and since there is no noticeable chemical shifts in the peaks of the spectra, in the presence or absence of sorbitol, we can conclude that sorbitol did not cause any change in the three dimensional structure. It seems that the decrease in the rate of exchange is a representative of a decrease in the accessible surface area or to strengthening of hydrogen bonds, and sorbitol caused one of these two possibilities.</p>
رزونانس مغناطیسی هسته, تعویض هیدروژن- دوتریوم, اسمولیت سوربیتول, لیزوزیم سفیده تخم مرغ
Nuclear Magnetic Resonance (NMR), Hydrogen deuterium exchange, Osmolyte (sorbitol), Hen egg white lysozyme
832
838
http://ismj.bpums.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-3-731&slc_lang=fa&sid=1
Mohammad Reza
Ramezani
محمدرضا
رمضانی
570031947532846008155
570031947532846008155
No
Department of Biophysics, School of Sciences, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran
گروه بیوفیزیک، دانشکده علوم زیستی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران
Hosein
Naderi Manesh
حسین
نادریمنش
Naderman@modares.ac.ir
570031947532846008156
570031947532846008156
Yes
Department of Biophysics, School of Sciences, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran
گروه بیوفیزیک، دانشکده علوم زیستی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران
Majid
Erfani Moghadam
مجید
عرفانیمقدم
570031947532846008157
570031947532846008157
No
Department of Biophysics, School of Sciences, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran
گروه بیوفیزیک، دانشکده علوم زیستی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران