• ورود کاربران دانشگاهی

  • ثبت نام(مطالعه آنلاین پایان نامه ها)

  • سپندا

    کاربر مهمان
    پنجشنبه 2 آذر 1396| 54.146.50.80 :Your IP
    سامانه پایان نامه های دانشگاه اصفهان (سپندا)



    عنوان :
    اتصال و باردارکردن نانوذرات بتاکازئین به عنوان حامل دارو با کومارین
    انتشارات : دانشگاه اصفهان
    سال :1394
    زبان : Persian
    شماره سند : 14182
    موضوع :شیمی گرایش فیزیک
    پژوهشگر : زهرا ادیبی پور
    توصیفگر لاتین :
    توصیفگر فارسی :
    دانشکده : دانشکده شیمی، گروه شیمی فیزیک
    مقطع : کارشناسی ارشد

    استاد راهنما : ادیبی پور، زهرا
    استاد مشاور :
    سال دفاع : 1394
    شماره رکورد : 14182
    شماره راهنما : CHE2 576
    فهرست : فهرست مطالب
    عنوان صفحه
    فصل اول: مقدمه
    1- 1- پروتئین¬ها 1
    1- 1- 1- اسیدهای آمینه 2
    1- 1-2- ساختمان پروتئین¬ها 3
    1- 1- 3- انواع پروتئین¬ها 4
    1- 1- 4- پروتئین¬های شیر 4
    1- 2- کازئین¬ها 5
    1- 2- 1- بررسی ویژگی¬های کازئین¬های 1s?، 2s? و? 10
    1- 3- بتاکازئین 11
    1- 3- 1- کدهای ژنتیکی بتاکازئین 17
    1-4- کومارین 18
    1- 4- 1- ویژگی¬ها و خواص کومارین 19
    1- 4-2- مضرات کومارین 21
    1- 4- 3- مشتقات کومارین 21
    1- 4- 4- نقش کومارین در درمان بیماری اِدم 23
    1- 4- 5- نقش کومارین درفعالیت¬های ضد HIV 23
    1-5- روش¬های تجربی 24
    1- 5- 1- طیف¬سنجی جذبی ماوراءبنفش– مرئی 24
    1-5-2- طیف¬سنجی فلورسانس 25
    1- 5- 2- 1- فلورسانس ذاتی در مطالعه ماکروکولکول¬های حیاتی 25
    1- 5- 2-2- خاموشی فلورسانس 26
    1-5-3- انتقال انرژی رزونانس 30
    1-6- روش¬های محاسباتی و نظری 31
    1- 6- 1- کمومتری 31
    1-6- 1- 1- روش تفکیک منحنی چند متغیره - حداقل مربعات متناوب (MCR-ALS) 32
    1- 6- 1- 2- جعبه ابزار MCR-ALS 32
    1- 6- 2- مدل¬سازی مولکولی 35
    1- 6- 3- داکینگ مولکولی 39
    1- 6- 4- شبیه¬سازی دینامیک مولکولی 41
    1- 6- 4-1- الگوریتم¬های انتگرالی در شبیه¬سازی دینامیک مولکولی 44
    عنوان صفحه

    1- 6- 4-2- انواع مجموعه¬ها در شبیه¬سازی دینامیک مولکولی 45
    1- 7- هدف از این پژوهش 46

    فصل دوم: بخش تجربی
    2-1- روش تهیه محلول¬های مورد نیاز و دستگاه¬های استفاده شده 48
    2- 1- 1- تهیه بافر فسفات با قدرت یونی 1/0 و pH 7 48
    2- 1- 2- تهیه محلول استوک پروتئین بتاکازئین 49
    2- 1- 3- تهیه محلول کومارین 49
    2-2- برهمکنش بتاکازئین با کومارین 49
    2-2- 1- تیتراسیون فلورسانس بتاکازئین توسط کومارین 49
    2-2- 2- تیتراسیون جذبی کومارین در حضور پروتئین بتاکازئین 50
    2-2- 3- محاسبه انتقال انرژی رزونانس از بتاکازئین به کومارین 50
    2-2- 4- کمومتری 51
    2-2- 5- مدل¬سازی مولکولی 51
    2-2- 6- داکینگ مولکولی 52
    2-2- 7- شبیه¬سازی دینامیک مولکولی 53

    فصل سوم: بحث و نتیجه¬گیری
    3- 1- مطالعه برهمکنش بتاکازئین باکومارین 54
    3-1-1- بررسی تیتراسیون فلورسانس بتاکازئین در حضور غلظت¬های مختلف کومارین در طول موج برانگیختگی 295 نانومتر 54
    3-1-2- بررسی نمودارهای خاموشی فلورسانس استرن – ولمر بتاکازئین توسط مقادیر مختلف کومارین در طول موج برانگیختگی nm280 66
    3- 1-3- بررسی انتقال انرژی رزونانس از بتاکازئین به کومارین 69
    3- 1- 4- تیتراسیون UV-Vis کومارین در حضور غلظت¬های مختلف بتاکازئین 67
    3- 1- 5- شبیه¬سازی دینامیک مولکولی بتاکازئین 71
    3- 1- 6- مطالعه داکینگ مولکولی بتاکازئین با کومارین 76
    3- 1- 7- شبیه¬سازی دینامیک مولکولی بتاکازئین در حضور کومارین 78
    3- 1- 7- 1- ریشه میانگین انحراف مربعات (RMSD) 82
    3- 1- 7- 2- شعاع چرخش (Rg) 83
    3- 1- 7- 3- ریشه میانگین افت¬وخیز مربعات (RMSF) 84
    عنوان صفحه

    3- 1- 7- 4- ساختار ثانویه 86
    3- 1- 7- 5- سطح در دسترس حلال پروتئین 86
    3- 1- 7- 6- پیوند هیدروژنی 87
    3-2- نتیجه¬گیری 88
    منابع و ماخذ 90


    چکیده :
    چکیده مطالعات علمی اخیر در زمینه فناوری زیستی اجازه انتخاب و تهیه ترکیبات ماکرومولکولی جدید مثل پپتیدها و پروتئین¬ها را فراهم کرده است که می¬توانند به ¬عنوان حامل برای انتقال داروهای ضد سرطان استفاده شوند. در بین سیستم¬های کلوئیدی پروتئین¬ها به علت سازگاری و تجزیه¬پذیری زیستی، پایداری بهتر آن¬ها در بافت زنده و نیز عدم سمیت بسیار مورد توجه قرار گرفته¬اند. میسل¬های بتاکازئین که در شیر گاو وجود دارند می¬توانند به ¬عنوان نانوحامل برای داروهای هیدروفوب که حلالیت کمی در آب دارند، استفاده شوند. کومارین و مشتقاتش به¬طور گسترده-ای در طبیعت وجود دارند و خواص دارویی وسیعی از خود نشان می¬دهند. مشتقات کومارین بیشتر به علت خواص زیستی خود مورد توجه قرارگرفته¬اند. کومارین¬ها خواص زیادی از جمله خاصیت ضدسرطانی و ضد انعقاد خون دارند. در این پژوهش مکانیسم برهمکنش کومارین با بتاکازئین توسط تکنیک¬های مختلف طیف¬سنجی و محاسباتی مورد بررسی قرار گرفته¬ است. از طریق تیتراسیون فلورسانس حالت پایا، میسل¬های بتاکازئین توسط کومارین در چهار دمای مختلف از 293 تا 308 کلوین و در7=pH، ثابت اتصال لیگاند به بتاکازئین، تعداد جایگاه پیوندی و پارامترهای ترمودینامیکی محاسبه شد. مقادیر منفی آنتروپی و آنتالپی نشان دادند که کومارین به هسته هیدروفوب بتاکازئین متصل می¬شود و برهمکنش¬های واندروالس و پیوند هیدروژنی در این فرایند وجود دارند. هم¬چنین انتقال انرژی فورستر، ثابت استرن- ولمر و نوع فرایند خاموشی تعیین گردید. در این تحقیق از اسپکتروسکوپیUV-Vis و روش-های محاسباتی کمومتری نیز به منظور به¬دست آوردن الگوی طیفی خالص و الگوی غلظتی خالص استفاده شد. از همپوشانی طیف جذبی و فلورسانس محلول 1:1 پروتئین و لیگاند فاصله پیوندی از اسیدآمینه تریپتوفان، فاصله بحرانی و نیز احتمال انتقال انرژی از بتاکازئین به کومارین محاسبه شد و فاصله پیوندی کمتر از nm7 به¬دست آمد. هم¬چنین این فاصله بیشتر از فاصله بحرانی بود که وجود یک انتقال انرژی غیرتابشی و برهمکنش پیوندی بین بتاکازئین و کومارین را نشان داد. با استفاده از روش¬های مدل¬سازی مولکولی ساختار بتاکازئین تعیین گردید و سپس برای بهینه کردن مدل ساخته شده بر روی ساختار حاصل شبیه¬سازی دینامیک مولکولی انجام شد. به منظور تعیین جایگاه دقیق اتصال کومارین بر روی بتاکازئین از داکینگ مولکولی استفاده شد که در آن ساختار بهینه شده کومارین با نرم-افزار گوسین به¬دست آمد. نتایج داکینگ مولکولی انرژی اتصال لیگاند به پروتئین و اسید آمینه¬های اطراف لیگاند را نیز مشخص نمود. شبیه¬سازی دینامیک مولکولی دیگری روی کمپلکس بدست آمده انجام گرفت و نتایج نشان داد کومارین با بتاکازئین بدون تأثیر بر روی ساختار ثانویه پروتئین و جایگاه اتصال برهمکنش می¬کند. کلمات کلیدی: بتاکازئین، کومارین، طیف¬سنجی فلورسانس، داکینگ مولکولی، شبیه¬سازی دینامیک مولکولی، مدل¬سازی مولکولی.

    چکیده انگلیسی :
    Abstract Recent scientific studies in biotechnology allow the selection and the preparation of novel macromolecular compound such as peptides and proteins witch can be used as carrier for drug delivery. Among the colloidal systems, those based on proteins are very promising due to their biodegradability and biocompatibility. ?-casein micelles which exict in cow milk can be used as carrier for hydrophobic drugs which have poor water solublity. Coumarin and its derivativs are widely distributed in nature and exibit a broad pharmacological profile. Coumarin derivatives are often discussed because of their diverse biological properties. Coumarin exert several bioactivities, including: anticancer and anticoagulant. In this study, the interaction mechanism of coumarin-?-casein interaction was investigated by using various spectroscopic techniques and computational methods. By steady state fluorescence spectroscopy of the ?-casein micelle with coumarin at different temperature from 293 to 308 K and at pH=7,binding constant of ligand to protein ,number of substantive binding sites and thermodynamic parameters were calculated. Negative amount of enthalpy and entropy revealed that coumarin binds to hydrophobic core of ?-casein and van der waals interaction and hydrogen binding exist in this process. F?rster energy transfer, Stern-Volmer constant and kind of quenching process were determined. In this study UV-Vis spectroscopy and chemometry calculation method were used to obtain pure spectra and concentration profiles. From overlapping between absorption spectra and fluorescence of the 1:1 solution of ?-casein and coumarin the binding distance of ligand from Trp-143 residues in ?-casein micelle, critical transfer distance and possibility of fluorescence energy transfer between ?-casein and coumarin were calculated and the obtained binding distance was below 7nm. This distance was more than critical distance which represent the existence of a non-radiative energy transfer and binding interaction between ?-casein and coumarin. Homology modeling was used to determine the structure of ?-casein and then to optimize the constructed model molecular dynamic simulation was done on the obtained structure. To find the exact binding site of coumarin on beta-casein, molecular docking calculation was used in which optimized structure of coumarin was obtained by Gaussian software. From molecular docking results binding energy and also aminoacides around the ligand were determined. Another molecular dynamic simulation was done on the complex of ?-casein-coumarin and the results showed that coumarin can interact with ?-casein, without affecting the secondary structure of ?-casein and ligand binding site on the ?-casein. Keywords: ?-casein, coumarin, fluorescence spectroscopy, molecular docking , molecular dynamic simulation, molecular modeling.


    کلید واژه ها :
    ,

    بهمن ماه 1394
    0

    صفحه اول : University of Isfahan Faculty of Chemistry Department of Physical Chemistry M. Sc. Thesis Binding and loading of beta-casein nanoparticles as drug carrier with coumarin Supervisor: Dr. Abdolkhalegh Bordbar Advisers: Dr. Mehdi Sahihi Dr. gholamhasan Azimi By: Zahra Adibipour January 2016
    فصل اول : 1-47
    فصل دوم : 48-53
    فصل سوم : 54-102
    فصل چهارم :
    فصل پنجم :
    فصل ششم :