بررسی اثر دنباله هیستیدینی بر دینامیک مولکولی پروتئین TGF-β
دوره 13، شماره 1، دی 1400، صفحه 1-14
سید شهریار عرب؛ رضا حسن ساجدی؛ مهرداد بهمنش؛ سپیده سپهری
چکیده فاکتور رشد تغییرشکلدهنده بتا (TGF-β) پروتئینهای دایمر پیامرسان هستند. ایزوفرمهای TGF-β (TGF-β1 و β2 و β3) در بسیاری از روندهای سلولی از جمله مهار رشد، بازآرایی بستر خارج سلولی، گسترش بافتی، مهاجرت سلولی، تهاجم و تنظیم ایمنی نقش دارند. برای اهداف تحقیقاتی، TGF-βها با استفاده از سلولهای یوکاریوتی دستکاریشده و یا سیستمهای بیانی باکتریایی تولید میشوند. برای دستیابی به تخلیص کارآمد TGF-β با کروماتوگرافی تمایلی فلزی، سازههایی با دنباله هیستیدینی متصل به دو انتهای آمینی (N-TGFβ) و کربوکسیلی (C-TGFβ) این پروتئین مدلسازی شد و با کمک ابزارهای محاسباتی اثر His-tag بر ساختار TGF-β بررسی گردید. ساختار سه بعدی پروتئینها با استفاده از نرمافزار مدلر ساخته شد و دینامیک مولکولی پروتئینهای مدل شده و TGF-β طبیعی در آب توسط پکیج گرومکس شبیهسازی شد. شبیهسازی دینامیک این پروتئینها نشان داد زمانی که دنباله هیستیدینی به انتهای کربوکسیلی متصل میشود موجب افزایش جنبش اسیدآمینههای TGF-β میگردد و بر روی ساختار پروتئین نیز تاثیر میگذارد. این در حالی است که افزودن His-tag به انتهای آمینی چنین نتایجی را به همراه ندارد. به صورت خلاصه افزودن دنباله به انتهای کربوکسیلی ممکن است منجر به بهمریختگی در ساختار، به خصوص در انتهای کربوکسیلی و حتی از دست رفتن تاخوردگی مناسب TGF-β شود.
پاسخهای متفاوت سیستم ردوکس گیاه سویا به میدانهای مغناطیسی ایستای 20 و 30میلیتسلا
دوره 9، شماره 4، مهر 1397، صفحه 643-652
ساناز شکرالهی؛ فائزه قناتی؛ رضا حسن ساجدی
چکیده اهداف: میدانهای مغناطیسی ایستا (SMF) بهعنوان یک عامل طبیعی محیطی و نیز عامل خارجی حاصل از پیشرفت تکنولوژی تاثیرات قابل ملاحظهای بر فیزیولوژی گیاهان دارند. تاثیر این میدانها بر تولید گونههای فعال اکسیژن (ROS) در سلول گیاهی مشخص شده است. پژوهش حاضر با هدف بررسی الگوی پاسخ سیستم ردوکس سویا Glycine max)) به دو شدت مختلف میدان مغناطیسی ۲۰ و ۳۰میلیتسلا و تعیین سرنوشت جریان الکترون در این میدانها انجام شد.
مواد و روشها: در مطالعه تجربی حاضر بذرهای گیاه سویا رقم M۷ در فاز رویشی (۱۴روزه) بهمدت چهار روز، روزانه ۵ساعت تحت تیمار با میدان مغناطیسی ایستای ۲۰ و ۳۰میلیتسلا قرار گرفتند. آزمایشها بهصورت فاکتوریل و در قالب طرح کاملاً تصادفی حداقل با سه تکرار انجام شدند. بهمنظور تحلیل دادهها آنالیز واریانس یکطرفه و نرمافزار SPSS به کار رفتند.
یافتهها: تیمار ۳۰میلیتسلا منجر به کاهش میزان وزن تر، توان کلی فعالیت سیستم آنتیاکسیدانی و توان کلی احیا و افزایش پراکسیدهیدروژن شد، اما تاثیری بر مقدار کلی ترکیبات فنلی و فلاونوئید نداشت. در تیمار ۲۰میلیتسلا سطح پراکسیدهیدروژن کاهش، اما وزنتر، سطح رادیکال هیدروکسیل، فعالیت سیستم آنتیاکسیدانی، مقدار کلی ترکیبات فنلی و فلاونوئید افزایش یافت. مقدار آهن فرو در میدان ۲۰میلیتسلا کاهش و در میدان ۳۰میلیتسلا افزایش نشان داد.
نتیجهگیری: در سیستم ردوکس سویا میدان ۲۰میلیتسلا مسیر جریان الکترونها را به سمت ترکیبات احیاکننده مفید مثل ترکیبات فنلی هدایت میکند و سبب تحریک رشد میشود، در صورتی که میدان ۳۰میلیتسلا سبب گسیل الکترونهای مازاد به سمت ترکیبات مخرب مثل آهن فرو شده و رشد را کاهش میدهد.
بررسی نقش برخی از آمینواسیدهای حفره اتصال کلنترازین در فتوپروتئین نمیوپسین در مقایسه با فتوپروتئینهای کیسه تنان
دوره 5، شماره 1، فروردین 1393، صفحه 30-40
زهره جهانی؛ مریم ملاکریمی؛ رضا حسن ساجدی؛ مجید تقدیر؛ سامان حسینخانی؛ سید محسن اصغری
چکیده نمیوپسین از شانهدار نمیوپسیس لیدی از فتوپروتئینهای وابسته به کلسیم بوده که همچون فتوپروتئینهای متعلق به خانواده کیسه تنان حین واکنش با کلنترازین نور آبی را به صورت فلش ساطع میکند. تاکنون، بیشترین بررسیها روی فتوپروتئینهای خانوداه کیسه تنان انجام شدهاست و اطلاعات اندکی در مورد مکانیسم فتوپروتئینهای شانهداران و جایگاه اتصال به کلنترازین آنها وجود دارد. در این تحقیق، سه آمینواسید مهم درگیر در حفره اتصال به کلنترازین نمیوپسین توسط باقیماندههای متناظر با فتوپروتئینهای بسیار شناخته شده از خانوداه کیسهتنان جایگزین گردید. بدین منظور جهشهای W59K، N105W و L127W با در نظر گرفتن شبکه پیوند هیدروژنی در اطراف حلقههای مهم کلنترازین انجام شد. جهش یافتهها هیچ گونه فعالیتی از خود نشان ندادند. اسپکتروسکوپی CD و فلورسانس و مدلسازی ملکولی نشان داد که تغییرات ساختاری در جهش یافتهها به ویژه N105W و L127W نسبت به فرم وحشی محسوس است. عدم فعالیت در این جهش یافتهها دلیلی بر وجود این آمینواسیدها در حفره اتصال یا نقششان در مکانیسم عمل است. به نظر میرسد چینش آمینواسیدها در حفره اتصال به کلنترازین مربوط به دو خانواده کیسه-تنان و شانهداران نسبت به هم متفاوت میباشد طوری که جایگزینی این آمینواسیدها با آمینواسیدهای متناظرشان از خانواده دیگر (نظیر جهشهای این تحقیق) یکپارچگی مورد نیاز جهت عملکرد بیولومینسانسی آن را از بین برده و چنان تغییرات ساختاری را منجر میشود که باعث غیرفعال شدن این پروتئین میگردد.
ساخت آنتی بادی تک دمینی علیه دمین متصل شونده به گیرنده VEGF با توانایی اتصال به نواحی عملکردی کلیدی آن
دوره 5، شماره 1، فروردین 1393، صفحه 70-80
سیده شیرین شاهنگیان؛ شیرین جلیلی؛ عمار محسنی؛ رضا حسن ساجدی؛ صادق حسن نیا؛ مجید تقدیر؛ محمد محمدی؛ ریحانه سریری
چکیده با توجه به اهمیت مهار VEGF و ویژگی های بی نظیر VHH که آنها را در زمره نسل جدید داروهای از نوع آنتی بادی قرار داده ، هدف از این مطالعه تولید VHH علیه دمین متصل شونده به رسپتور VEGF است تا بدین ترتیب از اتصال VEGF به رسپتورش ممانعت بعمل آید. پس از تهیه گنجینه ژنی قطعات VHH از شتر ایمن، کتابخانه نمایش فاژی VHH ساخته شد. برای جداسازی فاژهای نمایشگرVHH با تمایل بالا به دمین متصل شونده به رسپتور VEGF، غنی سازی های متوالی سختگیرانه ای انجام گرفت. 52 درصد از کلون های اختصاصی غربال شده توسط الایزای فاژ مونوکلونال توالی یکسانی داشتند که حاکی از غنی شدن بالای این کلون بود. ساختار سه بعدی این VHH VEvhh1)) مدلسازی شده و با استفاده از شبیه سازی میانکنش بین مولکولی آنتی ژن-آنتی بادی براساس اطلاعات کریستالوگرافی کمپلکس VEGF/VEGFR2، شبیه سازی دینامیک مولکولی و محاسبات انرژی آزاد MM/PBSA ، تصویر موثقی از جایگاه اتصال VHH بر روی آنتی ژن ارائه گردید. براساس نتایج مطالعات، VHH با انرژی اتصال بالایی به جایگاه اتصال به رسپتور VEGF متصل شده و بطور مؤثری این آمینواسیدهای کلیدی عملکردی VEGF را پوشش داده، مانع اتصال VEGF به رسپتور آن می گردد و احتمالا فعالیت بیولوژیک آن را مختل می سازد. این مطالعه VEvhh1 را بعنوان کاندید مناسب ضد VEGF و ضد آنژیوژنز معرفی می کند.
ساخت، غربالگری و انتخاب نانوبادی های ویژه، علیه اپی توپ القاء کننده آپوپتوز در دومن NTR–DR5 با استفاده از تکنیک نمایش فاژی
دوره 4، شماره 2، مهر 1392، صفحه 49-64
شیرین جلیلی؛ صادق حسن نیا؛ سیده شیرین شاهنگیان؛ محمد محمدی؛ سید شهریار عرب؛ رضا حسن ساجدی؛ خسرو خواجه؛ منوچهر میرشاهی
چکیده یکی از امید بخشترین روش های درمان سرطان، القاء آپوپتوز در سلولهای سرطانی است. به همین منظور، چندین آگونیست علیه گیرنده مرگ 5 (DR5) تولید شده است، که تحت ارزیابی بالینی قرار دارند. اساسا، با فعال شدن DR5 در سلولهای سرطانی القاء آپوپتوز در مسیرهای داخلی و خارجی آغاز می گردد. این گیرنده در بخش خارج سلولی خود دارای چندین دومن عملکردی است، که در بین آنها دومنهای غنی از سیستئین (CRDs) آن نقش کلیدی در القاء آپوپتوز با واسطه ی اتصال به TRAIL دارند. اخیرا مشخص شده است، اتصال آنتی بادهای منوکلونال آگونیست به دومن دیگری از ناحیه ی -N ترمینال DR5 نیز می تواند آپوپتوز را القا کنند. دومنهای متغییر مشتق شده از زنجیره ی سنگین آنتی بادی های شتری به نام VHHها یا نانوبادیها، کوچکترین قطعات مقاوم و کارآمدی هستند، که قادرند به آنتیژنها متصل شوند. این ویژگی های منحصر به فرد VHH ها ، باعث شده است که آنها کاندیداهای مناسبی برای تشخیص و درمان محسوب شوند. در این تحقیق با استفاده از تکنیک نمایش فاژی و ایمن کردن شتر با پپتید حاوی بخش اپی توپی (1ITQQDLAPQQRA12)، کتابخانه ژنی حاوی VHH شتری ساخته شد. با غربالگری این کتابخانه فاژِی، در طی مراحل غنی سازی موفق به جداسازی سه متصل شونده با تمایل بالا به این اپیتوپ واقع در ناحیهNTR شدیم. با در نظر گرفتن نقش کلیدی این اپیتوپ در القاء آپوپتوز، متصل شونده های انتخاب شده، می توانند کاندیداهای مناسبی برای راه اندازی آپوپتوز در سلول های سرطانی متفاوت باشند.
اثر یون های فلزی Ca2+ و K+ بر پایداری حرارتی مالتوژنیک آمیلاز ژئوباسیلوسی
دوره 4، شماره 1، فروردین 1392، صفحه 15-29
رضا حسن ساجدی؛ پروانه رحمتی خانه سری؛ خسرو خواجه
چکیده مالتوژنیک آمیلازها زیرگروهی از خانواده آلفا-آمیلاز است که توانایی هیدرولیز چندین پیشماده مانند نشاسته، پلولان و سیکلودکسترینها (CDs) را دارد، ولی سیکلودکسترینها را به بقیه ترجیح میدهد و برخلاف سایر آلفا-آمیلازها داخل سلولی است. از این آنزیم در فرایندهای صنعتی بسیاری مانند صنایع غذایی، تخمیر و داروسازی میتوان استفاده کرد. اثر غلظتهای مختلف یونهای فلزیCa2+ وK+ بر پایداری حرارتی آنزیم در دمای C° 65 مشخص کرد که یون کلسیم سبب کاهش و یون پتاسیم موجب افزایش پایداری حرارتی میشود. بر اساس بررسیهای پیشین مشخص شده است که غلظتهای مختلف یونهای یادشده باعث کاهش یا افزایش فعالیت آنزیم میشود. ساختار دوم آنزیم با دورنگنمایی دورانی در حضور و نبود یونهای کلسیم و پتاسیم بررسی شد که درصد ساختار α-هلیکس در غلظتهای 1 و 10 میلیمولار یون کلسیم نسبت به نبود یون، کاهش داشت اما در غلظت 5 میلیمولار، درصد ساختار α-هلیکس، افزایش چشمگیری نسبت به نبود یون نشان داد. درصد ساختار α-هلیکس در غلظتهای 1 و 5 میلیمولار یون پتاسیم نسبت به نبود این یون، افزایش و در غلظت 10 میلیمولار کاهش داشت؛ در غلظت 10 میلیمولار یون پتاسیم، افزایش رندوم کویل نسبت به نبود یون دیده شد. برای بررسی ساختار سوم پروتئین در حضور و نبود غلظتهای فوق، از روش فلورسانس ذاتی (با برانگیختگی در طول موج 280 نانومتر) استفاده شد که نشان داد یون کلسیم در غلظتهای 1 و 5 میلیمولار سبب افزایش و در غلظت 10 میلیمولار موجب کاهش ساختار سوم میشود. یون پتاسیم نیز در همهی غلظتها سبب افزایش ساختار سوم پروتئین میشود. نتایج اسپکتروسکوپی همخوانی خوبی با نتایج مربوط به پایداری حرارتی دارد. محاسبه پارامترهای ترمودینامیکی نشان میدهد که اثر ناپایدارکنندگی کلسیم و پایدارکنندگی پتاسیم به ترتیب آنتالپیک (کاهش ΔH#) و آنتروپیک (کاهش ΔS#) است.
اثر تثبیت آنزیمی روی فعالیت و پایداری «پاپایین»
دوره 3، شماره 2، مهر 1391، صفحه 79-94
احمد ابول پور همایی؛ ریحانه سریری؛ رضا حسن ساجدی
چکیده پ پاپایین (2.22.4.3EC)، سیستئین پروتئازی با فعالیت کاتالیزوری قابلتوجه است که امروزه کاربرد گسترده در صنایع دارد. استفاده از پاپایین تثبیتشده در بسیاری از فرایندها، مزایایی ارزشمند دارد و در برخی موارد ضروری است. از سیستئین بیشتر برای دستیابی به فعالیت مناسب، به عنوان فعالکننده پاپایین استفاده میشود. از طرفی، برخی از یونهای دوظرفیتی مانندCa2+ به عنوان مهارکننده این آنزیم عمل میکنند. در این پژوهش پس از فعال کردن ژل سفارز6B بهوسیلهی سیانوژن برومید، برای اتصال کووالان آنزیم، محلول پروتئینی با غلظت mg/ml 5 به ژل فعال اضافه شد. برای مسدودکردن گروههای فعال آزاد روی ژل که پس از اضافه شدن آنزیم با آن واکنش نداده بودند، از محلول M2 گلیسین استفاده شد. نتایج نشان داد که تثبیت آنزیم روی این بستر موجب پایداری نسبت به زمان، دما، pHهای بحرانی و همچنین افزایش مقاومت در برابر اثر مهارکنندگی یونهای دوظرفیتی میشد. دمای بهینه آنزیم تثبیتشدهC °20 (از 60 به C°80) از آنزیم آزاد بیشتر بود و pH بهینه نیز از 7 به 8 رسید. شاخصهای سینتیکی آنزیم (Km و kcat) نیز هنگام تثبیت دچار تغییر شدند. این نتیجه بسیار اهمیت دارد به ویژه اگر بدانیم که تثبیت آنزیمها موجب کاهش فعالیت و کارایی کاتالیتیک آنها میشود.
مهار تیروزیناز قارچی با نیتروآنیلین ها و مشتقات وانیلینی آنها
دوره 3، شماره 1، فروردین 1391، صفحه 67-80
رضا حسن ساجدی؛ معصومه باقری کالمرزی؛ الهام اسدالهی؛ نصر الله محمودی؛ عطیه مهدوی؛ رضا حاجی حسینی
چکیده تیروزیناز یا پلی فنل اکسیداز (PPO) یک منواکسیژناز حاوی مس می باشد که مسئول تولید ملانین در جانوران می باشد. این آنزیم هر دو فعالیت هیدروکسیلاسیون منوفنل ها به O- دی فنل ها (فعالیت مونوفنلازی) و اکسایش آن به O- کوئینون ها (فعالیت دی فنلازی) را بروز می دهد. مهار تیروزیناز بسیار حائز اهمیت بوده و جستجو برای مهارکننده های جدید تیروزیناز جذاب بوده است. در این تحقیق، برای اولین بار اثر 2-نیتروآنیلین (a) 3-نیتروآنیلین (b)، 4-نیتروآنیلین (c) و همچنین مشتقات وانیلینی جدید آنها یعنی 2-نیتروبنزن آمینیوم 4-فرمیل-2-متوکسی فنولات (d) 3-نیتروبنزن آمینیوم 4-فرمیل-2-متوکسی فنولات (e) و 4-نیتروبنزن آمینیوم 4-فرمیل-2-متوکسی فنولات (f) روی فعالیت دی فنلازی تیروزیناز با استفاده از دوپامین هیدروکلرید مورد بررسی قرار گرفت. از میان آنها ترکیب c قویترین مهارکننده شناخته شد در حالیکه ترکیب d به عنوان فعال کننده شناخته شد. IC50 این ترکیبات به ترتیب زیر بود: b> f= a> e> c. ترکیبات a، b و f مهارکننده های رقابتی و c و e نیز مهارکننده های نارقابتی بود. نتایج نشان داد موقعیت گروههای آمینو و نیترو و قدرت الکترون کشندگی گروههای عاملی در کربن شماره 1 به ترتیب در نیتروآنیلین ها و مشتقات وانیلینی آنها در قدرت مهاریشان مهم است.