بررسی اثرداروی دفراسیروکس بر ساختار و عملکرد آنزیم کاتالازکبد گاوی

کاتالاز یکی از مهمترین آنتی اکسیدان های بدن است که نقش حائز اهمیتی در سم زدایی و از بین بردن اثرات زیانبارگونه های فعال اکسیژن دارد. دفراسیروکس بعنوان یک کلاتور خوراکی برای درمان بار اضافی آهن ناشی از انتقال خون مورد استفاده قرار می گیرد و مصرف آن منجر به بروز برخی عوارض جانبی از جمله اختلالات و فیبروز کبدی می شود. در این مطالعه به بررسی اثر داروی دفراسیروکس به عنوان عامل کلاته کننده ی آهن بر روی ساختار و سینتیک آنزیم کاتالاز کبد گاوی پرداخته شد. تغییرات مشاهده شده در فعالیت آنزیم در حضور و عدم حضور غلظت های مختلف داروی دفراسیروکس با استفاده از دستگاه طیف سنجی (مرئی-ماوراءبنفش) و نمودارهای لاینویور-برک آنزیم در حضور غلظت های مختلف و ثابت دارو حاکی از کاهش فعالیت آنزیم و در نتیجه مهار رقابتی واکنش آنزیمی بود. مقدار ki برای این دارو 39 نانومولار محاسبه شد که بیانگر قدرت بالای مهارکنندگی دفراسیروکس است. همچنین با استفاده از مطالعات طیف سنجی دورنگ نمایی حلقوی و فلوئورسانس، تغییر در ساختار دوم و سوم آنزیم بررسی گردید. غلظت های بالای دارو، منجر به کاهش در محتوای صفحات بتا و پیچه ی نامنظم و افزایش در محتوای مارپیچ آلفای آنزیم شد. همچنین شدت نشر ذاتی آنزیم در حضور غلظت های افزایشی دارو کاهش چشمگیری نشان داده که بیانگر تغییرات فاحش در محیط سه بعدی اطراف کروموفورهای آنزیم می باشد. طبق مطالعات ترمودینامیکی برهم کنش های آبگریز نیروهای غالب بین آنزیم و دارو است و دارو دارای دو جایگاه اتصال بر روی آنزیم می باشد. همچنین مکانیسم خاموشی استاتیک نقش عمده ای در خاموشی نشر ذاتی پروتئین دارد. آنتالپی مثبت و ثابت اتصال دارو به آنزیم در دماهای 25 و 37 درجه ی سانتیگراد (به ترتیب m-1 107×7/1 وm-1 107×3) بیانگر گرماگیر بودن واکنش بین دارو و آنزیم بود. مطالعات طیف سنجی مرئی- ماوراء بنفش تغییر در طیف جذب تریپتوفان و ناحیه سورت آنزیم را نشان داده که بیانگر تغییر موقعیت تریپتوفان و گروه های هِم موجود در آنزیم در اثر اتصال دارو می باشد. با توجه به نتایج حاصل از این تحقیق بنظر می رسد داروی دفراسیروکس با کلاته سازی آهن (iii) موجود در جایگاه فعال آنزیم کاتالاز کبدی منجر به تغییر ساختار و فعالیت آنزیم در کبد شده و درنتیجه باعث بروز اختلالات کبدی و فیبروز کبدی می گردد.