با همکاری مشترک انجمن علوم و فناوری‌های شیمیایی ایران

نوع مقاله : مقاله پژوهشی کامل

نویسنده

بخش شیمی، دانشگاه پیام نور، صندوق پستی 3697-19395 ، تهران، ایران

چکیده

برهمکنش­های پروتئین 6twk با داروی اکتوئین، مزدوج اکتوئین- دندریمر پلی­امیدوامین و مزدوج اکتوئین- دندریمر پلی امیدوامین اصلاح­شده با هیستیدین با استفاده از داکینگ مولکولی شبیه­سازی دینامیک مولکولی بررسی گردید. بر اساس نتایح داکینگ مولکولی، افزایش انرژی پیوندی و کاهش ثابت بازداری ترکیبات، فعالیت بازداری آنها افزایش می یابد. پایداری پروتئین در کمپلکس با این لیگاندها با استفاده از شبیه­سازی دینامیک مولکولی مطالعه گردید. نتایج شبیه­سازی دینامیک مولکولی نشان داد که کمپلکس پروتئین با دندریمر پلیمری اصلاح شده با هیستیدین- اکتوئین، کمترین مقدار میانگین مربع جابجایی، مناسب­ترین لیگاند برای پروتئین و جابجایی دارو می­باشد و این باعث می­شود که نفوذ و کنترل دارو بهتر انجام می­شود. همچنین این سیستم می­تواند برای بررسی بیشتر بر روی برهم کنش­های دارو اکتوئین و پروتئین معرفی گردد.

کلیدواژه‌ها

[1]      L. Nair, S. Jagadeeshan, S.A. Nair and G.V. Kumar, Biological evaluation of 5-fluorouracil nanoparticles for cancer chemotherapy and its dependence on the carrier PLGA, Int. J.  Nanomedicine 6 (2011) 1685-1697.
[2]     A. Rengaraj, P. Puthiaraj, Y. Haldorai, N.S. Heo, S.K. Hwang, Y.K. Han, S. Kwon, W.S. Ahn and Y.S. Huh, Porous Covalent Triazine Polymer as a Potential Nanocargo for Cancer Therapy and Imaging, ACS Appl. Mater. Interfaces 8 (2016) 8947–8955.
[3]     K. Ariga, K. Kawakami, M. Ebara, Y. Kotsuchibashi, Q. Ji and J.P. Hill, Bioinspired nanoarchitectonics as emerging drug delivery systems,  New J. Chem. 38 (2014) 5149–5163.
[4]     U. Boas and P.M. Heegaard, Dendrimers in drug research, Chem. Soc. Rev. 33 (2004) 43–63.
[5]     C. Dufes, I.F. Uchegbu and A.G. Schatzlein, Dendrimers in gene delivery, Adv. Drug Delivery Rev. 57 (2005) 2177–2202.
[6]     Y. Cheng, Z. Xu, M. Ma and T. Xu, Dendrimers as drug carriers: applications in different routes of drug administration, J. Pharm. Sci. 97 (2008) 123–143.
[7]     S. Sadekar and H. Ghandehari,  Transepithelial transport and toxicity of PAMAM dendrimers: implications for oral drug delivery,   Adv. Drug Delivery Rev. 64 (2012) 571–588.
[8]     C. Pan, C. Kumar, S. Bohl, U. Klingmueller and M. Mann,  Comparative proteomic phenotyping of cell lines and primary cells to assess preservation of cell type-specific functions, Mol. Cell. Proteomics 8 (2009) 443–450.
[9]     X. Zhang, Y. Zeng, T. Yu, J. Chen, G. Yang and Y. Li, Tetrathiafulvalene terminal-decorated PAMAM dendrimers for triggered release synergistically stimulated by redox and CB, Langmuir 30 (2014) 718–726.
[10] F. Aulenta, W. Hayes and S. Rannard, Dendrimers: a new class of nanoscopic containers and delivery devices, Eur. Pol. J.  39 (2003) 1741-1771.
[11] S.Y. Wu, H.Y. Chou, H.C. Tsai, R. Anbazhagan, C.H. Yuh, J. M.Yang and Y.H. Chang, Amino acid-modified PAMAM dendritic nanocarriers as effective chemotherapeutic d rug vehicles in cancer treatment: a study using zebrafish as a cancer model, RSC Adv. 10 (2020) 20682- 20690.
[12] M. Sheikhpour, A. Sadeghi, F. Yazdian, A. Movafagh and A. Mansoori, Anticancer and apoptotic effects of ectoine and hydroxyectoine on non-small cell lung cancer cells: An in-vitro investigation, Multidiscipl. Cancer Invest. 3 (2019) 14-20.
[13] J.M. Pastor, M. Salvador, M. Argandona,  V. Bernal, M. Reina-Bueno, L.N. Csonka, J.L.  Iborra, C. Vargas, J.J. Nieto and M. Canovas, Ectoines in cell stress protection: Uses and biotechnological production, Biotechnol. Adv. 28 (2010) 782–801.
[14] M.B. Hahn, S. Meyer, M.A. Schroter, H. J. Kunte,T. Solomun and H. Sturm, DNA protection by ectoine from ionizing radiation Molecular mechanisms. Phys. Chem. Chem. Phys. 19 (2017) 25717–25722.
[15] R. Dias and W. Filgueira de Azevedo Jr, Molecular docking algorithms, Curr. Drug Targets 9 (2008) 1040-1047.
[16] A. Rengaraj,   B. Subbiah,   Y. HaldoraiD. YesudhasH.J. Yun, S. Kwon, S. Choi,   Y.K. HanE.S. KimH. Shenpagam  and Y.S. Huh, PAMAM/5-fluorouracil drug conjugate for targeting E6 and E7 oncoproteins in cervical cancer: a combined experimental/in silico approach, RSC Adv. 7(2017)  5046-5054.
[17] Z. Shariatinia, A. Mazloom Jalali and F. Afshar Taromi,  Molecular dynamics simulations on desulfurization of n-octane/thiophene mixture using silica filled polydimethylsiloxane nanocomposite membranes, 24 (2016) Model Simul. Mater. Sci. Eng. 035002- 035011. 
[18] A. Mazloom Jalali, Z. Shariatinia and F. Afshar Taromi, Desulfurization efficiency of polydimethylsiloxane/silica nanoparticle nanocomposite membranes: MD simulations, Comput.  Mater Sci.  139 (2017) 115–124.
[19] S.  Salar, F. Mehrnejad, R.H. Sajedi and J. Mohammadnejad Arough, Chitosan nanoparticles-trypsin interactions: biophysicochemical and molecular dynamics simulation studies, Int. J. Biol. Macromol. 103 (2017) 902–909.
[20] M. Yahyaei, F. Mehrnejad, H. Naderi-manesh and A.H. Rezayan, Follicle-stimulating hormone encapsulation in the cholesterolmodified chitosan nanoparticles via molecular dynamics simulations and binding free energy calculations, Eur. J. Pharm. Sci. 107(2017) 126–137.
[21] G. Morris and R. Huey, AutoDock4 and AutoDockTools4: Automated docking with selective receptor flexibility, J. Comput. Chem. 30(2009) 2785-2791.
[22] H. Sun, COMPASS: an ab initio force-field optimized for condensed-phase applications overview with details on alkane and benzene compounds, J. Phys. Chem. B 102(1998) 7338–7364.
[23] D.P. Otto and M.M. de Villiers, All-atomistic molecular dynamics (AA-MD) studies and pharmacokinetic performance of PAMAM-dendrimer-furosemide delivery systems, Int. J. Pharm. 547(2018) 545–555.
[24] X.D. Guo, J.P.K. Tan, S.H. Kim, L.J. Zhang, Y. Zhang, J.L. Hedrick, Y.Y. Yang and Y. Qian,  Computational studies on self-assembled paclitaxel structures: templates for hierarchical block copolymer assemblies and sustained drug release, Biomaterials 30 (2009) 6556–6563.
[25] M.M. Mirhosseini, M. Rahmati, S.S. Zargarian and R. Khordad, Molecular dynamics simulation of functionalized graphene surface for high efficient loading of doxorubicin, J. Mol. Struct. 1141(2017) 441–450.
[26] Accelrys Software Inc., San Diego, (2017).
[27] K. Sargsyan, C. Grauffel and C. Lim, How molecular size impacts RMSD applications in molecular dynamics simulations, J. Chem. Theory Comput.  13(2017) 1518−1524.
[28] Y. Liu, V.S. Bryantsev and M.S. Diallo, et al., PAMAM dendrimers undergo pH responsive conformational changes without swelling, J. Am. Chem. Soc. 131 (2009) 2798–2799.