خالص سازی آنزیم کربنیک انیدراز ii انسانی و مطالعه اثرات فیورزماید بر ساختمان آن

کربنیک انیدراز انسانی (1 .1 .2 .4hca, ec ) یک متالوآنزیم حاوی فلز روی است که تبدیل برگشت پذیر دی اکسیدکربن به بی کربنات را همراه با تولید پروتون، کاتالیز می کند. از آنجا که مهار آنزیم کربنیک انیدراز در درمان بسیاری از بیماری ها از جمله سرطان و گلوکوما موثر است، در این تحقیق میان کنش فیورزماید (داروی سولفونامیدی و دیورتیک بسیار قوی) با کربنیک انیدراز ii انسانی (یکی از ایزوزیم های سیتوزولی) از طریق روش های مختلف از جمله اسپکتروسکوپی مرئی- فرابنفش، فلوئورسانس ذاتی و خارجی و دورنگ نمایی دورانی (cd) در بافر تریس mm 50 ، 75/7 ph مورد بررسی قرار گرفت. داده های به دست آمده از فلوئورسانس نشان داد که اتصال فیورزماید به hca ii همراه با خاموش شدن فلوئورسانس ذاتی آنزیم و پدیدار شدن یک پیک نشری جدید در طول موج های بالاتر می باشد که نشان دهنده میان کنش و انتقال انرژی غیرتابشی بین دارو و آنزیم است. فاصله،r ، بین دهنده انرژی فلوئورسانس (hca ii) و گیرنده (فیورزماید) بر طبق تئوری فارستر در انتقال انرژی غیرتابشی nm 02/0 ± 62/2 بدست آمد. آنالیز اشترن- ولمر در دماهای مختلف نشان دهنده این بود که خاموشی فلوئورسانس ذاتی آنزیم از طریق مکانیسم استاتیک انجام می پذیرد. بررسی پارامترهای ترمودینامیک اتصال نشان داد که پیوندهای هیدروژنی و واندروالس نقش مهمی در میان کنش فیورزماید با hca ii دارند. همچنین، آب گریزی سطحی پروتئین (psh) محاسبه شده، با استفاده از 1-آنیلینیو نفتالن- 8-سولفونیک اسید (ans)، نشان دهنده کاهش psh آنزیم درحضور فیورزماید بود. نمودار جاب تصدیق کرد که اتصال فیورزماید به آنزیم با استویکیومتری 1 به 1 اتفاق می افتد. تیتراسیون hca ii و کمپلکس hca ii-فیورزماید با n- بروموسوکسینیمید (nbs) نشان داد که حضور دارو باعث کاهش در تعداد تریپتوفان های در دسترس حلال می شود. نتایج cd در ناحیه فرابنفش دور نشان داد که فیورزماید باعث اندکی افزایش در میزان مارپیچ آلفا در hca ii شده است در حالی که آزمایش های cd در ناحیه فرابنفش نزدیک در حضور دارو اندکی کاهش انعطاف پذیری در ساختمان سوم آنزیم را نشان داد. در مجموع این طور می توان نتیجه گرفت که، اتصال فیورزماید به hca ii همراه با خاموش شدن فلوئورسانس ذاتی آنزیم، کاهش psh کمپلکس، القاء مارپیچ آلفا در ساختمان دوم آنزیم و کاهش انعطاف پذیری در ساختمان سوم آن است.