بررسی فعالیت آنزیم کربنیک انهیدراز در حضور سدیم اگزالات و اتیلن دی آمین
محورهای موضوعی : بیوفیزیک
یونس موسوی
1
(گروه زیست شناسی، دانشکده علوم پایه، واحد علوم و تحقیقات تهران، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران)
آزاده حکمت
2
(گروه زیست شناسی دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران ایران)
مهدی علیجانیان زاده
3
(دپارتمان بیوساینس و بیوتکنولوژی. دانشگاه صنعتی مالک اشتر . تهران . ایران)
کلید واژه: جفت معکوس لاینویور-برگ, آنزیم کربنیک انهیدراز, اتیلن دی آمین, سدیم اگزالات,
چکیده مقاله :
زمینه و هدف: آنزیم کربنیک انهیدراز متالوآنزیم حاوی یون روی (Zn+2) است که هیدراسیون برگشت پذیر دی اکسید کربن را به یون‌های بی کربنات و هیدروژن کاتالیز می‌کند. عملکرد این آنزیم در انجام بسیاری از فرآیندهای فیزیولوژیک بدن مانند تنفس، تعادل اسید-باز، ترشح الکترولیت‌ها، کلسی فیکاسیون، پیام رسانی سیستم عصبی و بیوسنتز لیپیدها نقش مهمی ایفا می‌کند. در این مطالعه نقش مهاری سدیم اگزالات و اتیلن دی آمین بر آنزیم کربنیک انهیدراز انسانی و الگوی مهاری آن بررسی شد. روش بررسی: چهار غلظت متفاوت از اتیلن دی آمین و سدیم اگزالات: 20، 100، 500 و 1000 میکرومولار انتخاب گردید و فعالیت آنزیم در عدم حضور و حضور این ترکیبات بررسی گردید. به منظور تعیین دقیق پارامترهای سنیتیک کربنیک انهیدراز معادله جفت معکوس لاینویور-برگ استفاده گردید. همچنین میزان IC50 مهارکننده‌ها بدست آمد. نتایج: نمودارهای جفت معکوس لاینویور-برگ نشان داد دو ترکیب فوق نقش مهاری بر فعالیت آنزیم کربنیک انهیدراز دارند و نوع مهار برای اتیلن دی آمین و سدیم اگزالات به ترتیب به صورت رقابتی و ضد رقابتی است. مقادیر Km، Vmax، IC50 و Ki نشان داد سدیم اگزالات اثر مهاری قوی‌تری نسبت به اتیلن دی آمین دارد. نتیجه‌گیری: براساس نتایج بدست آمده اتیلن دی آمین و سدیم اگزالات موجب مهار آنزیم کربنیک انهیدراز می‌شوند. همچنین سدیم اگزالات اثر مهارکنندگی قوی‌تر نسبت به اتیلن دی آمین دارد. بنابراین باید در میزان مصرف آنها بخصوص در صنعت دقت لازم به عمل آید. زیرا اختلال در عملکرد آنزیم کربنیک انهیدراز منجر به اختلال در عملکرد فرآیندهای فیزیولوژیک و بروز برخی بیماری‌ها گردد.
Introduction: Carbonic anhydrases are ubiquitous zinc containing metalloenzymes which catalyze the interconversion of bicarbonate and CO2. This enzyme is involved in various vital physiological processes related to respiration, renal acidification, pH homeostasis, electrolyte secretion, calcification, neurotransmitter and some biosynthetic reactions. In this study the inhibitory effects of sodium oxalate and ethylene diamine on carbonic anhydrase activity were studies. Methods: The enzyme activity were measured in the presence and absent of ethylene diamine and sodium oxalate in various concentrations. The initial rates were measured in each assay. Then the kinetics parameters and IC50 were measured. Results: The results of double reciprocal lineweaver-burk plots showed the combination inhibitory effect on carbonic anhydrase activity for ethylene diamine and uncompetitive inhibitory effect on carbonic anhydrase activity for sodium oxalate. Furthermore, the Km, Vmax, IC50 and Ki displayed that sodium oxalate is stronger inhibitor than ethylene diamine. Conclusion: Altogether, due to essential role of carbonic anhydrase in many physiological processes, it is important to consume sodium oxalate and ethylene diamine very cautiously.
_||_