تاثیر ساپونین استخراج شده از گیاه خارخاسک (Tribulus terrestris) بر فعالیت و ساختار آلفاگلوکوزیداز
محورهای موضوعی : بیوفیزیک
سما علیجانی
1
,
آزاده حکمت
2
*
,
سارا خاوری نژاد
3
1 - گروه زیست شناسی، دانشکده علوم پایه، واحد علوم و تحقیقات تهران، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
2 - گروه زیست شناسی، دانشکده علوم پایه، واحد علوم و تحقیقات تهران، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
3 - گروه علوم سلولی و مولکولی، دانشکده علوم زیستی، دانشگاه خوارزمی، تهران، ایران
کلید واژه:
چکیده مقاله :
آلفاگلوکزیداز از گروه آنزیم‌های هیدرولازی است که انتهای غیراحیایی کربوهیدرات‌ها را به آلفاگلوکز هیدرولیز می‌کند. مهار این آنزیم موجب مهار جذب گلوکز می‌گردد. ترکیباتی که آنزیم آلفاگلوکزیداز را مهار می‌کنند جهت درمان دیابت نوع دو به کار می‌روند. گیاه خارخسک (Tribulus terrestris) گیاه دارویی است که در سراسر جهان رویش دارد. ساپونین‌های این گیاه ترکیب مؤثر اصلی آن و مسئول فعالیت‌های بیولوژیکی گیاه می‌باشند. در این پژوهش تاثیر غلظت‌های مختلف ساپونین استخراج شده از گیاه خارخاسک بر فعالیت و ساختار آلفاکلوگوزیداز توسط طیف‌سنجی الایزاریدر، UV-Visible و دورنگ نمایی دورانی (CD) مورد بررسی قرار گرفت. نتایج طیف‌سنجی الایزاریدر نتایج نشان داد ساپونین به صورت ضد رقابتی موجب مهار فعالیت آنزیم آلفاگلوکزیداز می‌گردد. مقدار نصف غلظت مهاری (IC50) برای ساپونین 38 میکرومولار محاسبه شد. جذب نور مرئی-فرابنفش آلفاگلوکزیداز با افزودن غلظت‌های ساپونین افزایش یافت. مقایسه طیف CD آنزیم آلفاگلوکزیداز و کمپلکس ساپونین-آنزیم نشان داد محتوای ساختار آلفا هلیکس کاهش و محتوای ساختارهای صفحات بتا و رندوم کویل افزایش یافت. در مجموع، نتایج نشان داد ساپونین استخراج شده از گیاه خارخسک تغییرات ساختاری در آلفاگلوکوزیداز ایجاد می‌کند و فعالیت آنزیم را کاهش می‌دهد. به صورت خلاصه، ساپونین‌های استخراج شده از گیاه خارخاسک می‌تواند به عنوان کاندیدایی مناسب جهت طراحی داروی درمان دیابت نوع دوم باشد.
α-Glucosidase is a kind of hydrolase enzyme that catalyzes the hydrolysis of non-reducing terminal carbohydrates into α-glucose. Inhibition of this enzyme prevent the glucose absorption. Compounds that can inhibit α-glucosidase are widely used for the treatment of type 2 diabetes. Tribulus terrestris is a medicinal plant which is distributed around the world. Saponins in this plant are responsible for its biological activities. In the research, the α-glucosidase inhibitory activity of saponins extracted from Tribulus terrestris has been studied by ELISA reader, UV-Visible, and circular dichroism (CD) spectroscopies. The results of ELISA reader displayed that Saponins have functioned as uncompetitive inhibitory effects on α-glucosidase. The half maximal inhibitory concentration (IC50) value were 38 µM for saponin. The absorption of α-glucosidase increased with the addition of saponin concentrations. Comparison of the α-glucosidase and α-glucosidase-saponin complex displayed that the content of the α-helix structure decreased and the content of the β-sheets and random coils structure increased. Collectively, the results showed that saponins extracted from Tribulus terrestris can disrupt the α glucosidase enzyme structure and inhibit the enzyme activity. Altogether, the saponins extracted from Tribulus terrestris can be a good candidate for Type II diabetes treatment.