جهت تثبیت آنزیم های تریپسین و لیپاز مزوپورهای هگزاگونال عامل دار شده sba-15 با اندازه ی ابعاد حفرات بین 60-70 آنگستروم از طریق کوپلیمر پلورونیک 123 (p-123) سنتز شد. سنتز بستر های فوق تحت شرایط کنترل شده انجام شد به گونه ای که بسترهایی با اندازه ی حفره های کاملا مشخص شده ساخته شد. این بسترها سپس به صورت تغییر یافته شیمیایی و تغییر نیافته جهت تثبیت آنزیم های تریپسین و لیپاز مورد استفاده قرار گرفت. نوع گروه های عاملی با توجه به آنزیم ها انتخاب شد. برای این منظور گروه های عاملی تیول، سولفونیک اسید، آمین و فنیل بر روی سطوح داخلی حفره های sba-15، به روش پیوندزدن، نصب شدند. آنزیم تریپسین در بستر عامل دار شده با گروه تیولی و سولفونیک اسیدی بهترین بارگذاری را نشان داد، در عین حالی که فعالیت بالایی نیز از آنزیم تثبیت شده با بستر های مذکور گرفته شد. تریپسین بر روی sba-15 عامل دار شده با گروه های فنیلی به خوبی بستری که توسط گروه های تیولی، سولفونیک اسیدی و آمینی تغییر یافته بود بارگذاری نشد. این نتیجه در مورد فعالیت آنزیم تثبیت شده نیز صادق بود. پس در کل می توان گفت که تریپسین تثبیت شده بر روی بستر عامل دار شده با گروه های سولفونیک اسیدی و تیولی بیشترین بارگذاری و فعالیت را از خود نشان داد. با توجه به ماهیت آنزیم لیپاز مبنی بر آب گریز بودن این آنزیم و شرایط بهینه جهت گرفتن فعالیت بیشینه از آنزیم، بستر های sba-15 با گروه های فنیلی عامل دار شد و جهت تثبیت آنزیم به کار رفت. در مورد آنزیم لیپاز، فعالیت کاتالیزوری و پایداری گرمایی نمونه های تثبیت شده در مقایسه با آنزیم آزاد بسیار چشم گیر بود، به گونه ای که بستر sba-15 عامل دار شده با گروه های آب گریز فنیل بیشترین مقدار بارگذاری را برای لیپاز نشان داد. فعالیت آنزیم لیپاز نیز تحت تاثیر گروه های عاملی مورد نظر بود، بستر عامل دار شده ی فنیلی به دلیل آب گریز شدن کانال های آن بهترین مکان برای تثبیت آنزیم لیپاز را فراهم می آورد بنابراین احتمال به هم ریختن ساختار نیز کم تر می شد و آنزیم در دمای اتاق در مدت زمان های طولانی تر فعال می ماند. آنزیم لیپاز با توجه به داشتن مناطق هیدروفوب بزرگ تمایل بالایی به گروه های آب گریز نشان می دهد به گونه ای که این آنزیم در غیاب بستری آب گریز مجتمع شده و فعالیت کاتالیستی خود را از دست می دهد ولی با جهت گیری مناسب به سمت گروه های آب گریز می تواند در کانا ل های sba-15 فعالیت خود را به خوبی حفظ کند.

در الکتروفورز تمایلی با فلز تثبیت شده (imaep) از اصول کروماتوگرافی imac استفاده می شود، که در آن یون فلز به ترکیب ژل پلی آکریل آمید اضافه می شود. اگرچه در این پروژه از یون های سه ظرفیتی آهن جهت به کارگیری در imaep استفاده شده است، اما یون های فلزی دیگر نیز قابل تثیبت کردن هستند. ژل الکتروفورز باحضور fecl3 تثبیت شده می تواند برای غنی سازی فسفوپروتئین ها به کار رود، به طوریکه پروتئین های غیر فسفریله می توانند از بخش fecl3 عبور کنند بدون اینکه به دام بیفتند. پروتئین های به دام افتاده در fecl3 می توانند از ژل استخراج شده و مجدداً الکتروفورز شده و آنالیز شوند. برای به دام اندازی فسفوپروتئین ها در نمونه هایی با ابعاد و مقیاس کم مانند مغز ماهی زبرا از imaep در حضور sds استفاده کردیم. موارد زیر بررسی شد: 1) در الکتروفورز کل محتوای نمونه های پروتئینی مغز ماهی مستقیماً در ژل الکتروفورز ریخته شده و همه ی پروتئین ها در ژل وارد می شوند، در نتیجه مقدار بسیار ناچیزی از نمونه های پروتئینی در طول مراحل آزمایش هدر می رود که قابل صرفه نظر کردن است. 2) از آنجاییکه در ژل imaep پروتئین های فسفریله ای که از ناحیه ی کلریدآهن تثبیت شده عبور می کنند در این منطقه به دام می افتند، شدت باند پروتئین های غیر فسفریله در ناحیه fecl3 نسبت به پروتئین های کنترل که از ناحیه ی fecl3 نمی گذرند کمتر است. چنانچه پروتئینی به هر دو فرم فسفریله و غیرفسفریله وجود داشته باشد که به سختی تحت سیستم های ساده ی الکتروفورزی قابل تشخیص اند، فرم فسفریله ی این پروتئین در ناحیه ی کلریدآهن تثبیت شده ی imaep به دام خواهدافتاد و فرم های غیرفسفریله از این ناحیه عبور می کنند، بنابراین شدت باند در مقایسه با بخش کنترلی کم می شود، در حقیقت قسمت کنترل شامل پروتئین های فسفریله و غیرفسفریله است. در مورد پروتئین هایی که از نظر ساختاری فسفریله هستند، دیده می شود که باندهای مربوط به این پروتئین ها با عبور از ناحیه ی fecl3 تثبیت شده، از بین بروند درحالیکه این باندها همچنان در ناحیه ی کنترلی وجود دارند. 3) مشاهده می شود، با تحریک مسیر پیام رسانی سلولی، جهت تنظیم پروتئین های فسفریله، تغییرات سریع و یا تدریجی و اندک در الگوی باندهای این پروتئین ها در حضور fecl3 تثیبت شده رخ دهد که این تغییرات به دلیل فسفریلاسیون و دفسفریلاسیون پروتئین ها است. این مشاهدات در ناحیه ی کنترل اتفاق نمی افتد و تغییرات الگوی فسفوپروتئین ها در این ناحیه تنها پس از رنگ آمیزی های ویژه ی فسفوپروتئین ها و یا انجام وسترن بلات قابل تشخیص است. به عبارت دیگر در تکنیک imaep، تغییرات الگوی فسفوپروتئین ها به طورمستقیم، قبل و بعد از تیمار نمونه قابل مشاهده است. این مطالعات در حضور داروهایی که مسیر پیام رسانی سرین/تره دونین پروتئین کیناز c را فعال می کنند (مانند atp، گلوتامات و استیل کولین) در مغز ماهی زبرا انجام شد، بطوریکه پروتئین هایی که تیروزین آنها فسفریله شده کاهش پیدا می کنند. این باندها در بخش fecl3 به طور کامل حذف شده اند. کاهش در پروتئین های فسفریله در اسیدآمینه ی تیروزین، در سلول های مزانشیمی مغز استخوان نیز مشاهده شد. مشاهده ی تغییرات در ژل الکتروفورز با رنگ آمیزی“stain all” که ویژه ی رنگ آمیزی فسفوپروتئین ها است انجام شد. در این رنگ آمیزی فسفوپروتئین ها و پروتئین های اسیدی آبی رنگ شده و پروتئین های غیر فسفریله قرمز رنگ خواهند شد. از آنجاییکه حساسیت رنگ آمیزی “stain all” پایین است، از روش وسترن بلات و استفاده از ecl و آنتی بادی فسفو تیروزین، به منظور مشخص کردن این مطلب که نوار fecl3 ایجاد شده در ژل پلی آکریل آمید می تواند بیشتر فسفوپروتئین ها را به دام اندازد، استفاده کردیم.

استقاده از مهار کننده های پروتئاز موجود در خون انسان به جای مهار کننده های تجاری که با قیمت های بالایی در بازار عرضه می شوند.

مطالعات اخیر در مورد فعالیت های غیرهیدرولیتیک آنزیم استیل کولین استراز (ache) نشان می دهد که این آنزیم با گسترش پلاک های آمیلوئیدی در بیماری آلزایمر ارتباط دارد و باعث افزایش تجمع های آمیلوئیدی می شود. هدف این پایان نامه مطالعه برهم کنش این آنزیم با پپتید بتا آمیلوئید (a?)، جزء اصلی پلاک های آمیلوئیدی، و نیز بررسی اثر مهارکننده های مکان فعال و حاشیه ای ache بر روی تجمع های آمیلوئیدی در حضور ache است. در این کار پژوهشی از پنج روش مختلف برای آشکار سازی و مطالعه تجمع های آمیلوئیدی a? استفاده شد: 1) طیف سنجی فلورسانس در حضور تایوفلاوین t (tht)، 2) طیف سنجی در حضور کنگو قرمز، 3) طیف سنجی دورنگی حلقوی (cd)، 4) میکروسکوپ نیروی اتمی (afm) و میکروسکوپ الکترونی انتقالی (tem) است. ابتدا به مطالعه تشکیل تجمع های آمیلوئیدی a? (قطعه 40 و42) پرداخته شد. سینتیک تشکیل تجمع های آمیلوئیدی a? (در شرایط 4/7 ph و دمای اتاق) دارای سه مرحله بود: 1- مرحله تأخیر (24-0 ساعت انکوباسیون)، 2- مرحله هسته زایی (پس از انقضای 24 ساعت انکوباسیون) و 3- مرحله ثابت شدن رشد فیبریل های آمیلوئیدی (72-24 ساعت انکوباسیون). همچنین مشاهده شد که افزایش غلظت پپتید a? باعث افزایش تجمع های آمیلوئیدی می شود. مرحله بعد یعنی مطالعه برهم کنش آنزیم ache با پپتید a? نشان داد که این آنزیم باعث افزایش تعداد الیگومرها و پیش فیبریل های a? می شود (الیگومرهای a?سمی ترین شکل تجمع های آمیلوئیدی a? هستند). مطالعه اثر تکرین و پروپیدیوم، به ترتیب مهارکننده های مکان فعال و حاشیه ای ache (به صورت مجزا و هم زمان)، بر روی تجمع های آمیلوئیدی در حضور ache مرحله بعدی این پژوهش بود. نتایج به دست آمده نشان می دهد که پروپیدیوم اثر مهاری بیشتری بر تشکیل تجمع های آمیلوئیدی (ic50 در حدود 34/3 میکرومولار) نسبت به تکرین (ic50 در حدود 51/36 میکرومولار) نشان می دهد. بنابراین نشان داده شد که مکان حاشیه ای آنزیم نقش بیشتری در برهم کنش با پپتید a? دارد. استفاده از تکرین و پروپیدیوم به صورت هم زمان اثر مهاری بیشتری بر تشکیل تجمع های آمیلوئیدی نشان داد ( ic50در حدود 65/1 میکرومولار). از آنجا که مهارکننده های فوق هریک اثر مهاری خود را در مکان متمایزی از آنزیم نشان می دهند این کار پژوهشی نیز نشان داد که طراحی داروهای جدید برای درمان یا کاهش اثرات بیماری آلزایمر بطوری که به هر دو مکان آنزیم ache متصل شوند رهیافت مناسب تری است.

بررسی اثر فاکتورهای محیطی از قبیل دما، ph، قدرت یونی و دناتورانت شیمیایی بر تجمع آمیلوئیدی لیزوزیم پایان نامه کارشناسی ارشد معصومه ولی پور استاد راهنما: دکتر سعید عمادی تیر 1390 تقدیم به پدر و مادر مهربان و فداکارم تشکر و قدردانی خدایا تو را سپاس می گویم به پاس هر آن چه برایم مقدر کردی. از استاد ارجمند و معلم بزرگوارم جناب آقای دکتر عمادی که طی مراحل تحقیق و تدوین پایان نامه همراه و راهنمای من بودند نهایت سپاس و قدردانی را دارم. از اساتید محترم خانم دکتر لیلا حسنی، آقای دکتر فرشید محمدرفیعی، آقای دکتر سید نادر سیدریحانی، آقای دکتر حسین فضلی و آقای دکتر محمد کتب علی سپاسگزارم. از دوستان صمیمی و عزیزم خانم ها فرزانه خلجی، مهسا کلهر، میترا نعمتی، صغری جلیلی، مریم خدابنده، بهاره شکیبا، سمیه غلامی و زهرا زند به خاطر محبت های بی دریغشان متشکرم. از دوستان خوبم در گروه بیوشیمی و بیوفیزیک، شیمی و فیزیک به خاطر تمام کمک هایشان ممنونم. از گروه شیمی تجزیه دانشگاه تحصیلات تکمیلی علوم پایه زنجان که امکان استفاده از دستگاه طیف سنج فلورسانس را برای ما فراهم کردند، از بخش فیزیک دانشگاه صنعتی شریف که امکان تصویربرداری میکروسکوپ اتمی را برای ما فراهم کردند و از مرکز تحقیقاتی بیوشیمی- بیوفیزیک دانشگاه تهران که امکان طیف گیری دورنگ نمایی دورانی را برای ما فراهم کردند تشکر می کنم. از جناب آقای دکتر حجت اله ولی که در زمینه تهیه تصویرهای میکروسکوپ الکترونی انتقالی با ما همکاری فراوانی داشتند نهایت تشکر را دارم. در پایان از تک تک اعضای خانواده ام و به ویژه پدر و مادر عزیزم که مایه دلگرمی من بودند صمیمانه تشکر می کنم. چکیده پدیده تجمع پپتیدها و پروتئین ها از مسائل مهم در پژوهش های زیستی است و در این راستا مطالعه تجمع های آمیلوئیدی، که مشاهدات متعدد حاکی از نقش تعیین کننده آن ها در بروز بیماری های تحلیل عصبی است، اهمیت بسیاری دارند. علی رغم بررسی های گسترده بر روی نحوه تشکیل تجمع های آمیلوئیدی هنوز جزئیات مکانیسم آن ناشناخته است. لیزوزیم انسانی (hul) یک پروتئین مستعد تشکیل آمیلوئید است که سویه های جهش یافته آن در بیماری آمیلوئیدوزیس سیستمیک وراثتی نقش مهمی دارند. از آن جا که لیزوزیم سفیده تخم مرغ (hewl) و hul از نظر ساختار و توالی شباهت زیادی دارند، در این مطالعه از hewl به عنوان یک مدل پروتئینی استفاده شد. در این پروژه ما اثر شرایط محیطی مختلف بر روی تشکیل تجمع های آمیلوئیدی در hewl را به کمک روش های سنجش فلورسانس، اسپکتروسکوپی دورنگ نمایی دورانی، میکروسکوپ نیروی اتمی و میکروسکوپ الکترونی انتقالی بررسی کردیم. ابتدا شرایط مورد نیاز برای تشکیل تجمعات آمیلوئیدی hewl تامین شد: 2 ph، دمای 54 درجه سانتی گراد، غلظت 2 میلی گرم در میلی لیتر از hewl و 24 ساعت انکوباسیون. سپس اثر تغییر در فاکتورهای محیطی فیزیکی( ph، درجه حرارت و قدرت یونی) و شیمیایی (دناتوره کننده هایی نظیر اوره و گوانیدین هیدروکلراید) را بر روی تجمع آمیلوئیدی hewl بررسی کردیم. در این مطالعه دماهای 37، 45، 54 و 70 درجه سانتی گراد را بررسی کردیم. نتایج بدست آمده نشان می دهند که تشکیل فیبریل های آمیلوئیدی hewl در دماهای نزدیک و یا بالاتر از دمای باز شدن پروتئین اتفاق می افتد که در این مورد دمای 54 و 70 درجه سانتی گراد بود. ph های مورد مطالعه 2، 4، 7 و 8 است و تشکیل فیبریل های آمیلوئیدی فقط در 2 ph رخ داد. اثر قدرت یونی را در محدوده 1/0، 3/0 و 5/0 میلی مولار کلرید سدیم بررسی کردیم. موثرترین غلظت یونی برای تشکیل تجمع های آمیلوئیدی 3/0 میلی مولار نمک کلرید سدیم بود. علاوه بر این اثر دناتوره کننده های اوره و گوانیدین هیدروکلراید را در دو غلظت 5/0 و 6 مولار بررسی کردیم. در حضور اوره فیبریل تشکیل نشد اما در حضور 6 مولار گوانیدین هیدروکلراید فیبریل مشاهده شد. ازآن جهت که مطالعه ما اثر فاکتورهای محیطی مختلف را بر روی تجمع آمیلوئیدی hewl نشان می دهد، نه تنها دارای اهمیت مکانیسمی است بلکه می تواند از اهمیت کاربردی در درمان موثرتر بیماری های تحلیل عصبی و سیستمیک برخوردار باشد.

در این پروژه مشتقات جدیدی از ?-اوره ایدوفسفوناتها به صورت تک ظرف و طی دو مرحله سنتز شده اند. در مرحله اول از واکنش سه جزئی آلدهید، آمین و دی اتیل فسفیت در مجاورت کاتالیزور سولفامیک اسید ترکیبات ?-آمینوفسفونات متناظر سنتز شدند و سپس در نتیجه افزایش ایزوسیانات به مخلوط واکنش محصولات ?-اوره ایدوفسفونات تهیه شدند. این دسته از ترکیبات، اوره های در بردارنده گروه فسفوناتی می باشند و به دلیل فعالیت بیولوژیکی ترکیبات اوره ای و فسفوناتی، سنتز این دسته از ترکیبات مورد توجه قرار گرفت. در ادامه اثر بازدارندگی ترکیبات اوره فسفونات سنتز شده روی فعالیت آنزیم استیل کولین استراز مارماهی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج بدست آمده نشان داد که تعدادی از مشتقات این ترکیبات بازدارندههای خوبی برای آنزیم استیل کولین استراز هستند.

ارگانوفسفونات ها و کربامات ها کاربرد وسیعی در صنعت, کشاورزی و شیمی دارویی دارند و همچنین واسطه های سنتزی ارزشمند, محسوب می شوند. به همین دلیل سنتز این دسته از ترکیبات حائز اهمیت می باشد. در این پروژه دسته ای از ترکیبات به نام ?- کربامویلوکسی فسفونات ها سنتز شده اند. کربامویلوکسی فسفونات ها حاوی گروه کرباماتی هستند که در موقعیت ? گروه فسفوناتی قرار گرفته اند. هر دو گروه بکار رفته در ساختار کربامویلوکسی فسفونات ها دارای خاصیت بیولوژیکی هستند. از این رو سنتز این ترکیبات و بررسی خواص بیولوژیکی آن ها مورد توجه قرار گرفته است. کربامویلوکسی فسفونات ها از واکنش تک مرحله ای آلدهید با دی اتیل فسفیت در حضور منیزیم اکسید و در ادامه واکنش با فنیل ایزوسیانات با استفاده از امواج فرا صوت بدست آمده است. سنتز تک مرحله ای, زمان کوتاه واکنش, شرایط بدون حلال, انجام واکنش در دمای محیط و شرایط ملایم واکنش, از ویژگی های بارز این سیستم می باشد. در بررسی های بیولوژیکی, سنجش میزان مهارکنندگی ترکیبات سنتز شده بر روی آنزیم استیل کولین استراز مارماهی الکتریکی, از طریق روش المن صورت گرفته است. نتایج حاصل از این بررسی ها, مهارکنندگی قوی را برای کربامویلوکسی فسفونات های دارای گروه الکترون کشنده, نشان داده است. پارامترهای ic50 و ضریب هیل نیز برای سنجش میزان مهارکنندگی ترکیبات محاسبه شده است.

پدیده ی همنوازی در فعالیت نورون ها پدیده ای بنیادی در بسیاری از کارکردهای مغز می باشد، پدیده ای که به طور گسترده در تشکیل حافظه در انسان مشاهده شده است. تپش منظم قلب که توسط دو دسته نورون همنواز تند و کند تنظیم می شود، نمونه ی دیگری از پدیده ی همنوازی در فعالیت نورون هاست. در این پایان نامه پدیده ی همنوازی و رفتار موسوم به انفجار ناگهانی در شبکه ای متشکل از سه نورون بررسی شده است. هر کدام از این نورون ها با مدل دو بعدی موریس- لکار توصیف می شوند و از طریق سیناپس های یک سویه به هم متصل شده اند. نورون ها در آرایه ی سه گوش به هم متصل شده و از لحاظ زیستی نورون های تحریک کننده فرض می شوند. در این آرایه انتقال دهنده ی تحریکی خاصی در نظر گرفته نشده است. بررسی معادله های دینامیکی و شبیه سازی ها با استفاده از نرم افزار matlab صورت گرفته و نتایج حاکی از آن است که میزان همنوازی و بروز رفتار انفجاری به شدت متأثر از میزان قوت سیناپسی است. ویژگی جالب رفتار انفجاری این است که می تواند از دو کد متفاوت به طور همزمان استفاده کند: شناسایی یک رخداد خاص از طریق وجود رفتار انفجاری، و ویژگی های کمّی آن از طریق بازه ی رفتار انفجاری یا تعداد اسپایک های درون هر بسته ی انفجار ناگهانی. نتایج این مطالعه می تواند برای دنبال کردن مقادیر پارامترهایی نظیر قوت سیناپسی، که اکنون می دانیم در بیماری پارکینسون دخیل است، به کار گرفته شود. با این وجود، هنوز نیاز است که از نظر ریاضی این مدل بیش تر بررسی شود تا بفهمیم چرا و چگونه بروز رفتار انفجاری تنها به ازای مقادیر خاصی از قوت سیناپسی رخ می دهد.

پیام رسانی سلولی اغلب با تشکیل و شکستن کمپلکس هایی پروتئینی (mpcs) همراه است، که نقشهای اساسی در انتقال و جمع بندی پیام های سلولی دارند. نیکوتین و الکل دو ماده ای هستند که نه تنها در سیستم اعصاب مرکزی، جزء عوامل (نورو پروتکتیو) و (نورو دژنراتیو) محسوب می شوند، بلکه مواد اعتیادآوری هستند که امروزه در جهان در سطح بسیار وسیعی مورد استفاده قرار می گیرند. این دو ماده در سیستم عصبی، نهایتاً منجر به فعال سازی یک مسیر نورونی مشترک می شوند که ایجاد کننده ی حس لذت و رضایت است. در این مطالعه، محتوای پروتئینی مغز ماهی زبرا ، قبل و بعد از یک دوره تیمار سه هفته ای (در محیط های حاوی ( %3) اتانول و( 2) نیکوتین و مخلوط دو ماده) ، با استفاده از روش الکتروفورز دوبعدی، مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج این تحقیق نشان می دهد که محتوای پروتئینی مغز ماهی های تحت تیمار با نیکوتین تفاوت چشمگیری با محتوای پروتئینی ماهی های کنترل ندارد، در حالیکه این تفاوت به طرز چشمگیری در ماهی های تیمار شده با اتانول قابل مشاهده است، و از طرفی محتوای پروتئینی مغز ماهی های تحت تیمار همزمان با هر دو ماده، شباهت بسیار زیادی با ماهی های تحت تیمار با اتانول نشان می دهد. بنابر این مشاهدات، می توان چنین نتیجه گیری کرد که در تیمار طولانی مدت و همزمان دو ماده ی الکل و نیکوتین، اثر الکل غالب بر نیکوتین بوده و استعداد ذاتی نیکوتین در حفاظت از نورورن ها، توان مهار اثرات الکل را نداشته است. بنابراین استفاده از نیکوتین به عنوان تیماری برای مقابله با تخریب نورونی القاء شده توسط الکل، نیازمند بررسی های دقیق تر است.

ترکیبات ارگانوفسفر به میزان زیادی در زمینههای کشاورزی و صنعت استفاده میشوند. همچنین میتوانند به عنوان عوامل درمانی نیز کاربرد داشته باشند از جملهی این ترکیبات آدفوویردی پیوکسیل است که برای درمان هپاتیت b مزمن به کار میرود. ترکیبات ارگانوفسفر به دلیل استفادههای زیاد و ناپایداری شیمیایی در محیط از اهمیت ویژهای برخوردار هستند و مطالعات زیادی برای سنتز این ترکیبات در حال انجام است. در بخش اول این پروژه، اثر مهارکنندگی ترکیبات کربامویل و تیوکربامویل فسفیناتهای سنتز شده بر روی آمینوپپتیداز بررسی شده است. نتایج حاصل از بررسیهای تجربی نشان داده است که این ترکیبات اثر مهارکنندگی بسیار ضعیفی روی آنزیم لوسین آمینوپپتیداز میکروزومی کلیه خوک (آمینوپپتیدازn) دارند. نتایج حاصل از مدل سازی مولکولی نشان داده است که دستهایی از این ترکیبات سنتز شده تمایل نسبتاً خوبی به جایگاه فعال آنزیم لوکوترینa4 هیدرولاز دارند. اما برهمکنش آنها با جایگاه فعال آنزیم لوسین آمینوپپتیداز به نسبت کمتر از آنزیم لوکوترینa4 هیدرولاز میباشد. در مورد آمینوپپتیدازn باکتری اشریشیاکلی این برهمکنشها بسیار ضعیف بود. در بخش دوم این پروژه، سنتز مشتق تیوفسفاتی آدنین با استفاده از دی اتیل آمونیوم تیوفسفات و یا دی اتیل لیتیم تیوفسفات مورد بررسی قرار گرفت اما تلاش برای جداسازی محصول بهدست آمده از واکنش، بدون نتیجه باقی ماند.

در سال های اخیر، شاهد بروز تحولی شگرف در بیوشیمی و زیست شناسی ساختاری هستیم که منشأ آن ایجاد رشته ای جدید در علم است که اغلب تحت عنوان بیوشیمی یا زیست شناسی تک مولکول شناخته می شود. از جمله فنونی که امکان چنین مطالعه ای را فراهم می کند، استفاده از ابزاری به نام انبرک نوری است که می توان پیشرفت های قابل ملاحظه در فهم دقیق تر فرآیندهای مولکولی درون سلولی و اتفاقاتی که در فرآیندهایی همچون رونویسی، همانندسازی و ترجمه رخ می دهند را به آن نسبت داد. بررسی خواص فیزیکی، همچون خاصیت کشسانی در نیروهای بالا در ماکرومولکول هایی مثل dna از جمله قابلیت های منحصر به فرد این ابزار است. در این پروژه خواص فیزیکی ژنوم فاژ لامبدا با استفاده از انبرک نوری بررسی شده است. ابتدا ?-dna با 48000 جفت باز و طولی حدود 16 میکرومتر در دو انتها توسط دو ترکیب بیوتین و دیجاکسیجنین نشان دار و سپس به گلوله های پوشیده شده با آنتی بادی آنتی دیگاکسیجنین و استرپتاویدین متصل شد. در نهایت ویژگی کشسانی dna با اعمال نیروی کششی توسط باریکه لیزر انبرک نوری مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از کشش dna مذکور بسته به روش نشان دار کردن، متفاوت بود. برای dna نشان دار شده با بیوتین و دیگاکسیجنین کشش تا نیروی 10پیکونیوتن و برای dna نشان دار شده با بیوتین در هر دو انتها کشش تا 55 پیکونیوتن با موفقیت انجام شد.

هدف ما در این مطالعه، بررسی و مقایسه سطح بیان mirnaهای انتخابی در بخش های مختلف پلاسمای بیماران مبتلا به سرطان معده و افراد سالم بود. گزارشاتی مبنی بر بیان نابهنجار mirnaها در پلاسما و سرم بیماران مبتلا به سرطان، خصوصا سرطان معده در مقایسه با افراد سالم وجود دارد. با این وجود این گزارش ها همواره همدیگر را تایید نمی کنند. این اختلاف می تواند از تفاوت در قومیت های افراد، تفاوت در روش‎های انجام و نمونه گیری، به عنوان مثال استفاده از پلاسما، سرم و سطح پلاکت ها در نمونه های مورد مطالعه باشد. در این مطالعه، ما پلاسمای افراد ایرانی بیمار را انتخاب و فرض کردیم متغیرها در پلاسما نسبت به سرم، به سبب آماده سازی سریع تر و خطر «ترکیدگی» کمتر سلول های خونی، کمتر خواهند بود. edta به عنوان ماده ی ضدانعقاد و به خاطر اثر مهارکنندگی کم روی واکنش های آنزیمی بعدی در این مطالعه مورد استفاده قرار گرفت. علاوه بر این، روش جداسازی پلاکت های قابل مشاهده از پلاسما بهینه شد. پلاسمای خالی از پلاکت به ما اطمینان می دهد که منشاء mirnaهای آشکارشده از پلاکت ها نیست و یا حداقل خطای ناشی از حضور mirnaها از بقایای پلاکت ها قابل چشم پوشی است. برای سالیان متوالی تصور رایج بر حضور mirnaها در ساختارهای exosome با شعاع 80-70 نانومتر استوار بود. بر مبنای این تصور، تحقیقات همواره در جست وجوی mirnaها در کل سرم/پلاسما و یا exosomeهای جداشده از پلاسما متمرکز شده است. مطالعه ای که در سال 2011 انجام پذیرفت، نشان دهنده ی جمعیت دیگری از mirnaها فارغ از exosomeها به صورت متصل به پروتئین های ago2 در افراد سالم بود. این یافته سوال اصلی ما را برانگیخت. آیا می توان این دو جمعیت mirnaها (متصل به پروتئین های ago2 و محدود در exosomeها) را در پلاسمای افراد سالم و مریض از هم تفکیک نمود. علاوه بر این جمعیت این mirnaها در افراد مبتلا به سرطان معده در مقایسه با افراد سالم، چه تفاوتی پیدا خواهد کرد؟ آیا می توان mirnaها را در ساختارهای بزرگ تری مانند وزیکول هایی با شعاع 1 میکرومتر هم پیدا کرد؟ برای پاسخ به این سوال ها، ابتدا به کمک سانتریفیوژ، وزیکول ها و کمپلکس های پروتئینی بزرگ را از پلاسمای خالی از پلاکت جدا کردیم (بخش اول). سپس به کمک فیلترهای پروتئینی پلاسمای حاصل به دو بخش exosomeها (بخش دوم) و بخش خالی از exosome (بخش سوم) تقسیم شد. داده های اندازه گیری شعاع ذرات حاکی از جدا شدن ویزکول ها و نشان دهنده ی حضور ذرات 80 نانومتری در بخش دوم و حذف همین ذرات در بخش سوم بود. در این مطالعه ما از روش real time pcr بر پایه probe برای آشکارسازی mirnaها استفاده کردیم. در ابتدا هدف ما اندازه گیری مقدار مطلق mirnaها(تعداد mirnaها) بود، بنا براین با انجام واکنش ivt به استفاده از این روش برروی mirnaهای ساخته شده و mirnaهای استخراج شده از پلاسما پرداختیم. بنا به عدم تطابق بازده واکنش pcr روی rnaهای ساخته شده و استخراج شده، ما روش نسبی اندازه گیری را انتخاب نمودیم. جالب آنکه با تکمیل مطالعه توانستیم تمام mirnaهای انتخابی را در هر سه بخش تهیه شده از پلاسمای بیمار و سالم آشکار کنیم. بنابراین آشکارسازی rnaها در بخش اول می تواند به خاطر حضور این مولکول ها در وزیکول ها یا ساختارهای بزرگ تر و یا حتی آلودگی ناشی از پلاکت ها باشد. مطالعات بیشتر در خصوص حضور و اهمیت mirnaها در بخش اول ضروری و کمک کننده خواهند بود. حضور mirnaها در بخش دوم می تواند به خاطر وجود exosomeها باشد، در حالی که حضورشان در بخش سوم حاکی از حضور این مولکول ها در ساختارهایی بجز exosomeها است. تحلیل داده ها نشان دهنده ی الگوی بیان متفاوت و مستقل در بخش های مختلف پلاسما در افراد بیمار و سالم است. با وجود این به خاطر تعداد محدود نمونه ها، تفاوت آماری زیادی بین داده ها یافت نشد. الگوی بیان به دست آمده، متفاوت از گزارشات قبلی در این زمینه است که می تواند به خاطر تفاوت در قومیت افراد مورد مطالعه ، تفاوت در روش آماده سازی نمونه و بخش کردن پلاسما باشد. در صورت تایید نتایج به دست آمده با مطالعات بیشتر، این نتایج در زمینه ی ارتباط mirnaها و سرطان بسیار امیدوارکننده خواهند بود.

گلبول های قرمز خون (اریتروسیت ها) سلول هایی با قطر متوسط 8 میکرومتر، ضخامت 3-2 میکرومتر و حجم 90 فمتولیتر هستند. شکل مقعر دو طرفه همراه با انعطاف پذیری غشای آن ها، به گونه ای است که در طی عمر4 ماهه اش که حدود یک میلیون بار در سیستم گردش خون گردش می کند بتواند تغییر شکل های بزرگ برگشت‎پذیر‎ ‎ ‎‎ را در عین حفظ یکپارچگی ساختاری خود، تحمل کند. هدف از این پژوهش بررسی خواص کشسانی بسیار جالب گلبول قرمز است. گلبول های قرمز پس از جداسازی از خون، با بافر نمکی فسفات (که حاوی آلبومین سرم گاو است) و میکروکره انکوبه شدند. با تزریق نمونه در یک محفظه ی آزمایش، یک گلبول قرمز انتخاب کرده به یک میکروکره چسبانده و سپس با استفاده از انبرک نوری دنباله ای از جنس غشا از سلول بیرون کشیده شد. در این بررسی سختی گلبول قرمز با بیرون کشیدن دنباله n/m µ 184/0 به دست آمد در حالی که در بررسی های پیشین که توسط گلت و همکارانشان با انبرک نوری انجام شده بود سختی گلبول قرمز با تغییر قطر آن n/mµ 5/2، در روش میکروپیپت این عددn/m µ 10-4 و مطالعه یی که یانجی و همکارانش انجام داده بودند سختی غشای گلبول قرمز n/m 3-10 ×72/3 حاصل شده بود. همچنین با اندازه-گیری میزان نیروی لازم برای شکل گیری این دنباله از غشای سلول، مقدار نرم شدگی(?) غشا بعد از تشکیل دنباله تعیین گردید. میزان ? از میکروکره های نشاندار نشده 16/0 ± 6/0 به دست آمد. مقدار عددی ? نشان می دهد که در23 درصد از سلول های مورد آزمایش، پس از تشکیل دنباله، غشای این سلول ها 60 درصد نرمتر شده اند.

چکیده تجمع پروتئین ها اهمیت زیادی در زمینه تحقیق های بیوشیمیایی، بیوتکنولوژی و بیماری های انسانی دارد. این گونه از تجمع ها به عنوان پروتئین های چند زیرواحدی نامحلولی که عملکرد و ساختار طبیعی خود را از دست داده اند، بررسی می شوند. تشکیل فیبریل های آمیلوئیدی لیزوزیم اخیرا توجه بسیاری از محققین را به خود جلب کرده است. نوع انسانی این آنزیم سبب ایجاد یک نوع بیماری آمیلوئیدی ارثی می شود. به علت شباهت بسیار زیاد لیزوزیم سفیده تخم مرغ و لیزوزیم انسانی در ساختار و توالی، بسیاری از تحقیق ها روی طبیعت فیبریل های آمیلوئیدی تشکیل شده توسط لیزوزیم سفیده تخم مرغ انجام می گیرد. در این پروژه به بررسی اثر غلظت های مختلف نمک، عوامل دناتوره کننده شیمیایی از قبیل اوره، گوانیدین تیوسیانات و گوانیدین هیدروکلراید بر تجمع لیزوزیم با استفاده از سه روش طیف بینی فلورسانس تایوفلاوین تی، دورنگ نمایی دورانی و میکروسکوپ نیروی اتمی پرداخته شد. ابتدا شرایط لازم برای تشکیل تجمع های پروتئینی لیزوزیم تامین شد: دمای 54 درجه سانتی گراد، 2 ph و 24 ساعت انکوباسیون همراه با تکان دادن (150 دور در دقیقه). در مرحله های بعد اثر غلظت های مختلف نمک و دناتوره کننده های شیمیایی ( اوره، گوانیدین تیوسیانات و گوانیدین هیدروکلراید) بر تجمع لیزوزیم را بررسی کردیم. در بررسی اثر نمک، غلظت های مختلف نمک کلرید سدیم (1/0، 3/0، 5/0، 1، 5/1، 50، 100 و 500 میلی مولار) انتخاب شد. افزایش غلظت نمک تا 5/1 میلی مولار منجر به افزایش در نشر فلورسانس و در نتیجه افزایش در تشکیل تجمع های پروتئینی لیزوزیم گردید اما با بیشترشدن غلظت نمک به خصوص در غلظت 500 میلی مولار نشر فلورسانس شدیدا کاهش پیدا کرد. در بررسی اثر دناتوره کننده ها از عوامل شیمیایی اوره، گوانیدین تیوسیانات و گوانیدین هیدروکلراید با غلظت های مختلف ( 5/0، 1، 2، 3، 4 و 5 مولار) استفاده شد. در هیچ کدام از غلظت های اوره فیبریل تشکیل نشد، اما غلظت های 4 و 5 مولار از گوانیدین هیدروکلراید و 1 و 2 مولار از گوانیدین تیوسیانات منتهی به تشکیل فیبریل شد. هدف از انجام چنین مطالعه هایی، رسیدن به درک درست از مکانیسم تشکیل تجمع های پروتئینی و تاثیرپذیری آن از عوامل مختلف است که می تواند در طراحی داروهای موثر برعلیه این تجمع های بیماری زا کمک کننده باشد.

بررسی اثر مهارکننده ها نیز نشان داد که مهارکننده ها اثر مهاری قابل ملاحظه ای بر تشکیل تجمع های آمیلوئیدی پپتید آمیلوئید بتا 40 دارند. فسیکولین و پروپیدیوم به عنوان مهارکننده های مکان حاشیه ای به ترتیب اثر مهاری 34% و 30% برای استیل کولین و 17% و 15% را برای بوتیریل کولین استراز در تشکیل تجمع های آمیلوئیدی برجای گذاشتند. گالانتامین اثر مهاری به نسبت کمتری را از خود نشان داد. این مهارکننده تشکیل تجمع های آمیلوئیدی پپتید آمیلوئید بتا ناشی از استیل کولین استراز را 27% و در مورد بوتیریل کولین استراز به میزان 22% مهار کرد. نتیجه دیگر این مطالعه حاکی از آن است که حضور هم زمان دو آنزیم تاثیری در افزایش تعداد اولیگومرها و پیش فیبریل های پپتید آمیلوئید بتا 40 ندارد. استفاده از هر یک از مهارکننده های مذکور در حضور هم زمان آنزیم های استیل و بوتیریل کولین استراز اثر مهاری بر روی تشکیل تجمع های آمیلوئیدی پپتید آمیلوئید بتا 40 نداشت. این مطالعه همچنین نشان داد که مهارکننده هایی که به مکان حاشیه ای کولین استرازها وصل می شوند (پروپیدیوم و فسیکولین) تاثیر کاهنده بیشتری بر تشکیل تجمع های آمیلوئیدی از خود نشان می دهند.

بیماری آلزایمر، یک نوع اختلال عملکردی مغز است که در آن به تدریج تواناییهای ذهنی بیمار تحلیل رفته و سلول های مغزی از بین می روند. مرگ و یا اختلال در عملکرد سلول های مغز، سبب بروز اختلال در عملکردهای شناختی از جمله حافظه، تفکر و سایر کارکردهای عصبی می شود. دیابت، به ویژه دیابت نوع 2 به طور قابل ملاحظه ای خطر توسعه و پیشرفت بیماری آلزایمر را افزایش می دهد. در هر دوی این بیماریها چند نقص معمول از جمله نقص در متابولیسم گلوکز، افزایش تنش اکسایشی، مقاومت به انسولین، اختلال در عملکرد میتوکندری و تجمع پروتئینهای آمیلوئیدی مشاهده می شود. در این دو بیماری مسیرهای سلولی و مولکولی مشترکی نیز وجود دارد و به این ترتیب قابل درک خواهد بود که وقوع یکی بر دیگری نیز تاثیر گذارد. افزایش اطلاعات در مورد این فرآیندهای مشترک پاتولوژیکی، می تواند در کاهش آسیبهای ناشی از هریک از آنها و جلوگیری از تشدید دیگری بسیار کمک کننده باشد. هورمون انسولین در متابولیسم انرژی و عرضه گلوکز به سلول های مغز نقش مستقیم دارد. نقش انسولین در عملکرد شناختی نیز امروزه بسیار مورد بحث و تحقیق است. از اینرو، اعتقاد بر این است که اختلال در سنتز انسولین و مسیر علامت دهی انسولین به عنوان یک عامل خطر در بیماری آلزایمر می باشد. این مطالعه بر روی بیماران مبتلا به آلزایمر مراجعه کننده به بیمارستان ولیعصر (عج)، دانشگاه علوم پزشکی زنجان، انجام شد. 12 بیمار مبتلا به آلزایمر و 12 فرد سالم وارد این مطالعه شدند و میزان هورمون انسولین در آنها بررسی شد. در این مطالعه از روش الایزا برای اندازه گیری سطح انسولین سرم خون محیطی استفاده شد. داده های به دست آمده در این مطالعه نشان داد که میزان سطح سرمی انسولین در گروه بیماران آلزایمری، پایین تر از گروه شاهد است. با در نظر گرفتن ارتباط بین سطح انسولین با سن در گروه بیماران آلزایمری، مشخص شد که سطح این هورمون در هر دو جنس با افزایش سن کاهش می یابد. هم چنین داده های ما کاهش ناچیز این هورمون را در خون محیطی بیماران آلزایمری، با افزایش شدت بیماری نشان داد. این نتایج، با این فرضیه که سطح انسولین محیطی و مسیر علامت دهی انسولین در پاتوفیزیولوژی بیماری آلزایمر دخالت دارد، سازگار است.

برخی از بیماری¬ها مانند بیماری آلزایمر و آمیلوئیدی شدن لیزوزیم ناشی از تشکیل تجمع¬های پروتئینی هستند. پپتیدازهای تجزیه کننده¬ی آمیلوئید بتا مانند نپریلایزین و آنزیم تجزیه کننده¬ی انسولین می¬توانند تجمع¬های آمیلوئید بتا را تجزیه کنند. در این پروژه به بررسی اثرات پروتئولیتیکی آنزیم¬های تریپسین و آلفا- کیموتریپسین روی تجمع¬های لیزوزیمی پرداخته شد. روش طیف¬سنجی فلورسانس و میکروسکوپ نیروی اتمی برای مشاهده¬ی اثر پروتئولیتیکی این آنزیم¬ها مورد استفاده قرار گرفت. ابتدا شرایط لازم برای تشکیل تجمع¬های پروتئینی لیزوزیم فراهم شد: دمای 54 درجه¬ی سانتی¬گراد ،2 ph و 24 ساعت انکوباسیون همراه با تکان دادن (150 دور در دقیقه) و غلظت 2 میلی¬گرم بر میلی¬لیتر محلول لیزوزیم. سپس اثر دو آنزیم فوق، قبل و بعد از تشکیل تجمع توسط لیزوزیم و همچنین بر لیزوزیم دناتوره شده توسط گوانیدین تیوسیانات مورد بررسی قرار گرفت. در این پروژه ما شاهد کاهش نشر فلورسانس و کاهش تجمع با اضافه کردن آنزیم¬های فوق به لیزوزیم تجمع¬یافته و لیزوزیم دناتوره شده توسط گوانیدین تیوسیانات بودیم. در لیزوزیم هیدرولیز شده توسط تریپسین افزایش نشر فلورسانس و افزایش تجمع¬پذیری را مشاهده کردیم، اما در لیزوزیم هیدرولیز شده توسط آلفا- کیموتریپسین کاهش چشم¬گیری در نشر فلورسانس و تجمع¬پذیری مشاهده شد. نتایج این مطالعه می¬تواند در بررسی اثر آنزیم¬های پروتئولیتیک بر تجمع¬های پروتئینی و پپتیدی به کار آید.

بیماری آلزایمر توسط تجمع و رسوب پپتید های بتا آمیلوئید درون مغز، که منجر به اختلال فعالیت سیناپسی و از دست رفتن نورون می گردد، شناخته میشود. مطابق با تئوری آمیلوئیدی، تعادل بین تولید بتا آمیلوئید و تجزیه آن، کلید توسعه بیماری آلزایمر است. افزایش سطح پپتید بتا آمیلوئید در مغز، عاملی برای بیماری آلزایمر در نظر گرفته می شود، به ویژه وقتی که الیگومرهای سمی بتا آمیلوئید شکل بگیرند. تجزیه بتا آمیلوئید به وسیله چندین آنزیم شامل: پپتیداز تجزیه کننده ی بتا آمیلوئید، نپریلایزین، آنزیم تجزیه کننده ی انسولین، کاتپسین ب و آنزیم تجزیه کننده ی آنژیوتنسین انجام می گیرد. آنزیم تجزیه کننده ی آنژیوتنسین از طریق فعالیت دی پپتیدازی، بتا آمیلوئید42 را به بتا آمیلوئید40 تجزیه کرده و همچنین قادر به شکستن بتا آمیلوئید به قطعات کوچکتر می باشد. در این مطالعه از روش رنگ سنجی برای اندازه گیری فعالیت آنزیم تجزیه کننده ی آنژیوتنسین، و تکنیک الیزا برای اندازه گیری سطوح بتا آمیلوئید 40 و 42 سرم خون استفاده شد. سطوح بتاآمیلوئید40 و 42 در گروه بیماران آلزایمری، به طور معنی داری (01/0? p) پائین تر از سایر گروه ها مشاهده شد. با در نظر گرفتن ارتباط بین سطوح بتاآمیلوئید40 و 42 با سن در گروه بیماران آلزایمری، مشخص شد که سطح بتاآمیلوئید40 در مردان و سطح بتاآمیلوئید42 در زنان با افزایش سن، کاهش می یابد و این در حالی است که سطح بتا آمیلوئید 42 در مردان با افزایش سن، افزایش می یابد. داده های ما تفاوت قابل ملاحظه ای را در نسبت غلظت بتاآمیلوئید 42 به 40 در سرم خون محیطی بیماران مبتلا به آلزایمر، با سایر گروه ها، نشان نمی دهد. با در نظر گرفتن ارتباط بین فعالیت آنزیم تبدیل کننده ی آنژیوتنسین و سن، فعالیت آنزیم با افزایش سن، کاهش می یابد (از گروه شاهد سالم جوان به شاهد سالم پیر). همچنین، داده های ما افزایش فعالیت آنزیم تبدیل کننده ی آنژیوتنسین را با شدت بیماری نشان داد. این نتایج، با این فرضیه که سطوح پائین بتاآمیلوئید40 و 42 سرم، یک خطر برای بیماری آلزایمر است و با بروز و پیشرفت آلزایمر کاهش مییابد و ممکن است انعکاسی از رسوب و ته نشینی بتاآمیلوئید های مزبور در پلاک های پیری و شکل گیری الیگومرهای نیمه محلول باشد، سازگار است

چکیده فارسی بیماری آلزایمر یک اختلال نورونی پیچیده است که توسط پلاک¬های آمیلوئیدی بتای خارج سلولی و رشته¬های فیبریلی داخل سلولی پروتئین تائو شناخته می¬شود. چاقی به طور قابل ملاحظه ای خطر پیشرفت بیماری آلزایمر را افزایش می دهد. در هر دو این بیماری مسیر های سلولی و مولکولی مشترکی وجود دارد و به این ترتیب قابل درک خواهد بود که وقوع یکی بر دیگری مؤثر خواهد بود. مطالعات اخیر شواهدی به¬دست داده است که سطح هورمون لپتین در بیماری آلزایمر دستخوش تغییراتی می¬شود و میزان آن در بیماران آلزایمری کاهش می¬یابد. ¬لپتین هورمونی پپتیدی است که توسط بافت چربی سنتز می¬شود و در هیپوتالاموس مغز تعادل انرژی و سوخت و ساز را تنظیم می کند و در هیپوکمپ مغز بر یادگیری و حافظه تأثیر می گذارد. این مطالعه بر روی بیماران مبتلا به آلزایمر مراجعه کننده به بیمارستان ولیعصر (عج)، دانشگاه علوم پزشکی زنجان، انجام شد. 12 بیمار مبتلا به آلزایمر و 12 فرد سالم وارد این مطالعه شدند و میزان هورمون لپتین در سرم خون آن ها مورد بررسی قرار گرفت. در این مطالعه از روش الایزا برای اندازه گیری سطح هورمون لپتین سرم خون استفاده شد. در این مطالعه سطح هورمون لپتین در گروه بیماران آلزایمری به طور معنی داری پائین تر از گروه شاهد سالم مشاهده شد. با در نظر گرفتن ارتباط بین سطح هورمون لپتین با سن در گروه بیماران آلزایمری، مشخص شد که سطح هورمون لپتین در مردان و زنان با افزایش سن کاهش می یابد. همچنین، داده های ما حاکی از کاهش سطح هورمون لپتین سرم را با شدت بیماری است. این یافته¬ها به ضرورت نشان دهنده یک رابطه علت و معلولی بین بروز و پیشرفت بیماری آلزایمر و کاهش سطح لپتین در خون بیماران نیست ولی اگر چنین رابطه¬ای در مطالعات آینده معلوم شود می¬توان امید داشت که به این ترتیب روزنه جدیدی در درمان آلزایمر گشوده شود. کلمات کلیدی: بیماری آلزایمر، هورمون لپتین، سیستم عصبی و غدد درون¬ریز.

امروزه مطالعه ی تشکیل تجمع های پروتئینی در مجامع علمی به موضوع پراهمیتی تبدیل شده است. حداقل 25 پروتئین انسانی می توانند رسوب های بیماری زا را که در بیماری های تخریب کننده سیستم عصبی دیده می شوند، ایجاد کنند. علی رغم مطالعات گسترده روی فیبریلاسیون آمیلوئیدی، جزئیات مکانیزم مولکولی آن ناشناخته است. لیزوزیم انسانی یک پروتئین مستعد تشکیل آمیلوئید است که سویه های جهش یافته آن در بیماری آمیلوئیدوزیس سیستمی وراثتی نقش مهمی دارند. از آنجا که لیزوزیم انسانی و سفیده تخم مرغ از نظر ساختار و توالی شباهت زیادی دارند، در این مطالعه از لیزوزیم سفیده تخم مرغ به عنوان مدل پروتئینی استفاده شد. در این پروژه به بررسی اثر عوامل احیا کننده ای از قبیل دی تیوتریتول و بتامرکاپتواتانول بر تجمع لیزوزیم با استفاده از سه روش طیف سنجی فلورسانس تایوفلاوین تی، دورنگ نمایی دورانی و میکروسکوپ نیروی اتمی پرداخته شد. ابتدا شرایط لازم برای تشکیل تجمع های پروتئینی لیزوزیم تأمین شد: دمای 54 درجه سانتی گراد، 2 ph و 24 ساعت انکوباسیون همراه با تکان دادن (150 دور در دقیقه). در مرحله دوم اثر دی تیوتریتول و بتامرکاپتواتانول بر تجمع های لیزوزیمی تشکیل شده در شرایط استاندارد طی زمان های 1،2،4 و 8 ساعت پس از انکوباسیون بررسی شد. در بررسی اثر دی تیوتریتول مشخص شد که با اضافه کردن آن به تجمع های لیزوزیمی، نشر فلورسانس کاهش می یابد که نشان دهنده کاهش تجمع های پروتئینی است و مقدار این کاهش در زمان 8 ساعت بیشترین بود. اضافه کردن بتامرکاپتواتانول طی زمان های 1،2 و 4 ساعت سبب کاهش نشر فلورسانس شد ولی در زمان 8 ساعت پس از انکوباسیون نشر فلورسانس افزایش یافت. در مرحله سوم با بررسی اثر دی تیوتریتول و بتامرکاپتواتانول بر تجمع های لیزوزیمی تشکیل شده در حضور گوانیدین تیوسیانات مشخص شد که هر دو، سبب کاهش در نشر فلورسانس و در نتیجه کاهش در تجمع لیزوزیم شدند. در مرحله آخر، انکوباسیون همزمان دی تیوتریتول و بتامرکاپتواتانول و سپس تشکیل تجمع پروتئینی نیز سبب کاهش نشر فلورسانس شدند. در این مطالعه مشخص شد که ترکیبات احیا کننده پیوند دی سولفید می توانند تحت شرایطی اثر کاهش دهنده بر تشکیل تجمع های پروتئینی داشته باشند و از این رو پیشنهاد می شود که این گونه ترکیب ها نیز در مطالعه های مربوط به طراحی دارو بر علیه بیماری های ناشی از تجمع های پپتیدی و پروتئینی در نظر گرفته شوند.

چکیده مطالعه ی شبکه ها بسیار فراگیر شده است. اخیرا شبکه های پیچیده ی زیادی شناخته شده است که دارای توپولوژی بدون مقیاس هستند. توزیع درجه ی این شبکه ها از قانون توان پیروی می کند. مغز نیز شبکه ی پیچیده ای است که با مطالعه ی توپولوژی آن می توان به شناخت بهتر آن دست یافت. بدون مقیاس بودن یک ویژگی مهم است که در برخی سیستم های زیستی مشاهده می شود. بنابراین آشکارسازی بدون مقیاس بودن در مغز نیز می تواند دارای اهمیت باشد. در این پایان نامه، مروری بر مطالعاتی که مغز را از دید شبکه مورد مطالعه قرار داده اند، شده است.نتایجی که از مطالعات برمی آید بیان گر این است که شبکه های کارکردی مغز هم توپولوژی جهان کوچک و هم بدون مقیاس و شبکه های ساختاری، توپولوژی جهان کوچک را نشان می دهند. اینکه بدانیم مغز در قالب تعریفی که از آن می شود رفتار چه نوع شبکه ای را نشان می دهد به شناخت آن در کارکرد طبیعی اش و به هنگام بیماری کمک خواهد کرد. به عنوان یک مطالعه که در آن از دید شبکه استفاده شده، ساختار دو متن پایان نامه ای بررسی شد. می توان از این مطالعه نتیجه گرفت با تعاریف متفاوت نتایج متفاوتی بدست می آیند. چشم اندازی که می توان برای آینده مطالعه ی شبکه های مغزی تصور کرد این است که با شناخت شبکه های عصبی در مغز می توان به درک عمیق تری از سیستم های هوشمند مشابه مغز رسید و ایمنی آن ها را نسبت به آسیب ها افزایش داد.

چکیده هدف اصلی این تحقیق مطالعه واکنش های شیمیایی همراه با انتقال الکترون آدرنالین، نورآدرنالین و سروتونین با بهره گیری از روش های ولتامتری در سطح الکترود کربن شیشه ای است. با ph ابتدا اکسایش الکتروشیمیایی آدرنالین و نورآدرنالین در سرعت های روبش مختلف و در مقادیر مختلف استفاده از ولتامتری چرخه ای مورد بررسی قرار گرفت. نتایج به خوبی نشان داده اند که محصول فرآیند اکسایش این ترکیبات (مشتقات مربوط به ارتوکینون) در واکنش حلقه زایی درون مولکولی شرکت می کند . محصول واکنش حلقه زایی مشتقی از کتکول است که در آن گروه الکترون دهنده نیتروژن به کربن حلقه بنزنی متصل می شود و به آسانی در پتانسیل های کم تر نسبت به کتکول آمین های اولیه، به ارتوکینون مربوطه اکسید می شود . نتایج حاصل از مشاهدات و بررسی آزمون های تشخیصی مکانیسم های مختلف، نشان داده است که اکسایش این ترکیبات از الگوی تبعیت می کند. هم چنین ملاحظه شد که ارتفاع پیک های جریان کاتدی متعلق به این دو ترکیب در ece مکانیسم کاملا متفاوت می باشد. این پدیده م ی تواند ناشی از سرعت م تفاوت واکنش ،ph محیط های با مقادیر مختلف حلقه زایی محصولات فرآیند اکسایش این دو ترکیب باشد. این تفاوت در سرعت حلقه زایی منجر به واکنش پذیری در c و 2 c بیشتر آدرنالین نسبت به نورآدرنالین در شرایط کاملاً مشابه و در نتیجه ایجاد اختلاف ارتفاع پیک های 1 آدرنالین و نورآدرنالین می شود که این اختلاف ارتفاع امکان اندازه گیری هم زمان این دو ترکیب را فراهم می کند. در 4 تا 5 و در مقیاس های زمانی کوتاه ولتامتری، بیشترین اختلاف واکنش پذیری مشاهده شد به طوری که ph مقادیر واکنش شیمیایی آدرنالین به طور کامل انجام می شود و پیشرفت واکنش نورآدرنالین قابل صرفه نظر است . به منظور (dft) توجیه و تفسیر تفاوت سرعت واکنش حلقه زایی در این دو ترکیب با بهره گیری از نظریه تابعیت چگالی مولکول های مذکور مورد بررسی قرار گرفتند. بررسی ساختار الکترونی محصول فرآیند اکسایش این دو ترکیب نشان داد که گروه متیل متصل به گروه آمینی در آدرنالین سبب بهبود قابل ملاحظه در فعالیت هسته دوستی نسبت به نورآدرنالین می شود. بر اساس داده های به دست آمده از مطالعات ولتامتری بدون استفاده از هرگونه اصلاح شیمیایی و الکتروشیمیایی سطح الکترود، روشی برای اندازه گیری انتخابی آدرنالین در حضور سایر کتکول آمین ها معرفی شده است. با مشاهده تفاوت رفتاری این دو ترکیب در پیک های کاتدی با استفاده از ولتامتری چرخه ای، به منظور بهبود حد تشخیص روش و کاهش جریان خازنی و رسم منحنی کالیبراسیون از روش ولتامتری پالس تفاضلی استفاده شد. بر اساس نتایج حاصل از ولتامتری چرخه ای، ولتامتری پالس تفاضلی و محاسبات کوانتومی، همان طور که انتظار داشتیم وجود گروه متیل در آدرنالین و خاصیت الکترون دهندگی آن موجب افزایش سرعت واکنش شیمیایی درون مولکولی آدرنالین و واکنش پذیری بیشتر آن نسبت به نورآدرنالین و سایر کتکول آمین ها می شود و دارا بودن این ویژگی برای آدرنالین منجر به پاسخ کاملاً انتخابی آن می شود. در بخش دیگر این تحقیق رفتار الکتروشیمیایی با استف اده از ولتامتری ph سروتونین و مکانیسم اکسیداسیون آن در سرعت های روبش مختلف و مقادیر مختلف است که محصول و اکنش ecec چرخه ای مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج به خوبی نشان دهنده وجود مکانیسم شیمیایی اول در پتانسیل مثبت تری نسبت به ترکیب اولیه اکسید می شود و محصول اکسایش آن کاملاً ناپایدار است و در واکنش های شیمیایی متفاوتی شرکت می کند.

چکیده تجمع پروتئین¬ها در پژوهش¬های بیوشیمیایی، بیوتکنولوژی و در مطالعه¬ی بیماری¬های انسانی اهمیت زیادی دارد. علی¬رغم بررسی¬های گسترده بر روی نحوه تشکیل تجمع¬های آمیلوئیدی هنوز مکانیسم آن ناشناخته است. شواهد اساسی نشان می¬دهد که یون¬های فلزی مثل آهن، مس، روی و آلومنییوم در بروز بیماری¬های تحلیل -برنده عصبی نقش دارند. در این پژوهش، تأثیر غلظت¬های مختلف یون¬های فوق بر تشکیل تجمع¬های آمیلوئیدی تحت شرایط آزمایشگاهی بررسی شده است. در این مطالعه، از روش طیف¬¬سنجی فلورسانس با استفاده از تایوفلاوین تی و میکروسکوپ نیروی اتمی برای بررسی اثر یون¬های فلزی مس، آهن، آلومنییوم و روی بر تشکیل تجمع¬های آمیلوئیدی از پپتید آمیلوئید بتا، پس از انکوباسیون در دمای 25 درجه سانتی گراد و به مدت 24 ساعت استفاده شد. نتایج حاصل نشان داد که غلظت¬های مختلف یون¬های فلزی مختلف تأثیر متفاوتی برتشکیل تجمع¬های آمیلوئیدی دارد. غلظت¬ ¬مولار مساوی و غلظت¬ بالای استوکیومتری یون مس باعث کاهش شدت فلورسانس و بنابراین مانع شکل¬گیری فیبریل می¬شود در حالی که غلظت¬ پایین استوکیومتری باعث افزایش شدت فلورسانس و شکل¬گیری فیبریل می¬شود. اما در مورد یون آهن، غلظت¬ مولار مساوی ، غلظت¬های پایین و بالای استوکیومتری باعث افزایش طیف فلورسانس آمیلوئید بتا و افزایش شکل-گیری تجمع¬های آمیلوئیدی می¬شود. یون روی نیز با افزایش غلظت منجر به کاهش در نشر فلورسانس و کاهش شکل¬گیری فیبریل¬های آمیلوئیدی می¬شود. یون آلومنییوم نیز با افزایش غلظت منجر به افزایش در نشر فلورسانس و افزایش شکل¬گیری تجمع¬های آمیلوئیدی می¬شود. تصاویر میکروسکوپ نیروی اتمی با نتیجه¬های حاصل از فلورسانس مطابقت دارد. در مطالعه¬ی سینتیک تشکیل تجمع¬های آمیلوئیدی از پروتئین لیزوزیم استفاده شد. در این مطالعه از دو روش طیف¬سنجی فلورسانس تایوفلاوین تی و طیف¬سنجی دورنگ¬نمایی دورانی استفاده شد و شرایط مورد نیاز برای تشکیل تجمع¬های پروتئینی (2ph و دمای 54 درجه¬ی سانتی گراد) فراهم گردید. نتیجه¬های فلورسانس تایو فلاوین تی نشان داد که افزایش در مدت ¬زمان انکوباسیون نمونه¬های لیزوزیم باعث افزایش در نشر فلورسانس و افزایش¬ شکل¬گیری تجمع¬های آمیلوئیدی می¬شود. نتیجه¬های بدست آمده از طیف cd نیز نشان داد که افزایش مدت ¬زمان انکوباسیون، تشکیل تجمع¬های پروتئینی با ساختار بتا را افزایش می¬دهد. بررسی اثر یون¬های فلزی روی سینتیک شکل¬گیری تجمع¬های آمیلوئیدی نشان داد که هر سه یون فلزی مس¬، روی و آلومنییوم باعث تسریع شکل¬گیری تجمع¬های آمیلوئیدی می¬شوند. نتایج حاصل نشان داد که یون¬های فلزی بیشتر روی مرحله¬ی تأخیر رشد فیبریل¬های آمیلوئیدی تأثیر دارند و منجر به توقف رشد فیبریل در این مرحله می¬شوند.

در بخش اول پروژه، برای تهیه ترکیب دارویی دگزمدتومیدین به عنوان یک آگونیست به شدت انتخابی آلفا-2-آدرنژیک و آرام بخش در علم پزشکی از پنج مرحله متوالی شامل واکنش های افزایشی، اکسایش، ویتیگ، حذف و احیا استفاده شد. در مسیر پیشنهاد شده استفاده از واکنشگر ویتیگ مسیر ذکر شده را به روشی جدید و کارامد برای سنتز ترکیب دارویی دگزمدتومیدین به عنوان آرام بخش در علم پزشکی تبدیل کرد. در این مسیر شرایط نسبتا ملایم واکنش و کاهش تعداد مراحل سنتزی، این روش را یکی از مفیدترین و موثرترین روش ها برای تهیه دگزمدتومیدین نشان داده است. در بخش دوم این پروژه، اثر مهارکنندگی ترکیبات کربامویل و تیوکربامویل فسفینات های سنتز شده بر روی بوتیریل-کولین استراز بررسی شده است. نتایج حاصل از بررسی های تجربی نشان داده است که ترکیبات دارای استخلاف آلیفاتیک، اثر مهارکنندگی متوسطی را روی آنزیم بوتیریل کولین استراز دارند. پارامترهای ic50 و ضریب هیل نیز برای سنجش میزان مهارکنندگی ترکیبات محاسبه شده است. نتایج حاصل از مدلسازی مولکولی نشان داده است که مشتقات با قدرت مهارکنندگی بیشتر(ترکیبات l3 و k3) از طریق برهمکنش با مکان حاشیه ای آنزیم بوتیریل کولین استراز و مسدود کردن راه ورودی به جایگاه فعال آنزیم اثر خود را اعمال می کنند و این ترکیبات تمایل نسبتا خوبی به مکان حاشیه ای آنزیم دارند.

مطالعاتی که روی بیماری آلزایمر صورت گرفته است نشان می دهد که پپتید آمیلوئید بتا 40 و 42 تأثیر تعیین کننده ایی روی این بیماری دارد. مطالعات بیان می کنند که یک سری عوامل دیگر همچون حضور آنزیم استیل کولین استراز، حضور تعدادی از یون ها از جمله آهن، مس و روی می تواند در پیش برد تجمعات پپتید آمیلوئید بتا تأثیر بگذارد. در این مطالعه از سلول های pc12 جهت ارزیابی سمیت پپتید آمیلوئید بتا 42 استفاده شد. نشان داده شد که پپتید آمیلوئید بتا باعث افزایش معنی دار مرگ و میر سلول های pc12 است. در بخش دوم مطالعه تأثیر همزمان پپتید آمیلوئید بتا 42 و آنزیم استیل کولین استراز بر روی سلول های pc12بررسی شد و مشاهده شد که آنزیم استیل کولین استراز می تواند تأثیر سمی پپتید آمیلوئید بتا 42 را روی این سلول ها افزایش دهد. از آن جا که تاثیر تقویت کننده آنزیم استیل کولین استراز بر سمیت پپتید آمیلوئید بتا پیشتر با آزمایشات مولکولی نشان داده شده بود، نتایج این مطالعه تاثیر تقویت کننده آنزیم مزبور را در کشت سلولی نیز ثابت کرد.

آنالیز مقایسه ای شبکه های برهمکنش باقیمانده های آمینواسیدی پروتئین های هاب و غیر هاب در مخمر ساکارومایسس سرویزیه

بیماری آلزایمر (ad) و انحطاط نورون ها در این بیماری، به دلیل وجود رسوبات گسترده ای از پپتیدهای آمیلوئید بتا در مغز می باشد که جزء مهم این رسوبات پپتید آمیلوئید بتا 40 و 42 هستند. یکی از فرضیات مربوط به چگونگی ابتلا به بیماری آلزایمر فرضیه ی آسیب اکسایشی می باشد. تجمع پپتیدهای آمیلوئید بتا سبب تولید گونه های فعال اکسیژن تحریک واکنش های التهابی و مرگ برنامه ریزی شده ی سلولی می شود. در این مطالعه ابتدا اثر سمی پپتید آمیلوئید بتا 42 در شرایط کشت سلول و بر روی سلول های pc12مورد بررسی قرار گرفت. نشان داده شد که پپتید آمیلوئید بتا 42 باعث افزایش معنی دار مرگ و میر سلول های pc12 است. سپس نقش ویتامین e به عنوان یک آنتی اکسیدان در میزان سمیت این پپتید بر روی سلول های pc12 مطالعه شد. یافته های این پژوهش نشان دهنده ی کاهش سمیت آمیلوئید بتای 42 در حضور ویتامین e بر این سلول ها بود.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

بکارگیری بیوکاتالیزورها در محیط های آلی یا آلی-آبی در سالهای اخیر به دلیل قدرت کاتالیزوری بالای آنزیم ها و ویژگی بعضا تغییر یافته آنها در سنتز ترکیبات آلی، مورد توجه زیادی قرار گرفته است. این مطالعات از بعد اثر کاربردی آنها بیشتر بر روی آنزیمهای هیدرولازی انجام گرفته است.در این پایان نامه، اثر حلالهای آلی استونیتریل و دی متیل سولفوکساید با غلظتهای 0 تا 50 درصد بر روی فعالیت و سینتیک آنزیم ریبونوکلئاز آ مطالعه شده است.