[صفحه اصلی ]   [Archive] [ English ]  
:: صفحه اصلي :: درباره نشريه :: آخرين شماره :: تمام شماره‌ها :: جستجو :: ثبت نام :: ارسال مقاله :: تماس با ما ::
بخش‌های اصلی
صفحه اصلی::
اطلاعات نشریه::
آرشیو مجله و مقالات::
برای نویسندگان::
برای داوران::
ثبت نام و اشتراک::
تماس با ما::
تسهیلات پایگاه::
بایگانی مقالات زیر چاپ::
بانک ها و نمایه نامه ها::
فرم پیش نیاز ارسال مقاله::
::
جستجو در پایگاه

جستجوی پیشرفته
..
دریافت اطلاعات پایگاه
نشانی پست الکترونیک خود را برای دریافت اطلاعات و اخبار پایگاه، در کادر زیر وارد کنید.
..
بانک ها و نمایه ها
DOAJ
GOOGLE SCHOLAR
..
:: دوره 28، شماره 6 - ( 9-1402 ) ::
جلد 28 شماره 6 صفحات 837-815 برگشت به فهرست نسخه ها
شبیه سازی دینامیک مولکولی برهمکنش ساخارین با پروتئین p53 انسانی
محسن شهلایی1 ، محبوبه منصوریان 2
1- گروه شیمی دارویی، دانشگاه علوم پزشکی کرمانشاه، کرمانشاه، ایران
2- مرکز تحقیقات گیاهان دارویی، دانشگاه علوم پزشکی یاسوج، یاسوج ، mahboubehmansourian90@gmail.com
چکیده:   (584 مشاهده)
زمینه و هدف: نقش شیرین­کننده‌های مصنوعی در وقوع خطر سرطان در طی چند دهه گذشته به طور گسترده‌ای مورد بحث قرار گرفته است. لذا هدف از این مطالعه تعیین شبیه‌سازی دینامیک و مولکولی بر همکنش ساخارین(SA) با پروتئینp53 انسانی بود.

روش بررسی: این مطالعه بیوانفورماتیک در سال ۱۴۰۲ انجام شد. بر همکنش SA و سدیم ساخارین (SSA) با پروموتر(راه انداز) ژن p53 انسانی(Pp53g) قبلا در سال 1399 در دو بخش نظری و تجربی چاپ شده است، اما در مطالعه حاضر، قابلیت اتصال و جایگاه اتصال لیگاند SA به عنوان یک شیرین­ کننده‌ مصنوعی با پروتئین p53 انسانی(رسپتور) به عنوان سرکوبگر تومور به صورت نظری انجام شد. رزیجوهای اسیدآمینه‌های درگیر در برهمکنش، انرژی آزاد اتصال و ثابت اتصال تعیین شد. برای محاسبات برهمکنش مولکولی، از داکینگ مولکولی استفاده شد. اطلاعات دقیق‌تر در خصوص شیوه اتصال کمپلکس لیگاندـرسپتور با شبیه‌سازی دینامیک مولکولی MD)) به دست آمد. فایل ساختار و توپولوژی برای پروتئینp53 انسانی استخراج شده از پایگاه داده‌ پروتئین بر اساس میدان نیروی AMBER 99 با برنامه GROMACS 5.3.1 ساخته ‌شد. برنامه acpype/Antechamber با GAFF برای ایجاد فایل ساختار و توپولوژی لیگاند در شبیه سازی MD استفاده ‌شد. این میدان نیرو با میدان نیروی  AMBER 99سازگار است. زمان شبیه سازی در حلال صریح 50 نانوثانیه برای کمپلکس پروتئین p53 با SA بود. داده‌های جمع‌آوری شده با استفاده از نرم‌افزارهای مختلف و مقایسه با نتایج مقالات مرتبط تجزیه و تحلیل شدند.

یافته‌ها: نتایج داکینگ مولکولی نشان داد که ترکیب SA به پروتئین p53 انسانی با انرژی اتصالی(پیوندی)، 55/4 -کیلوکالری بر مول و ثابت اتصال 18/462 میکرومولار اتصال یافت. یک پیوند پیوند هیدروژنی بین SA با اسیدآمینه Leu137 تشکیل شد. تغییرات کنفورماسیونی حاصل از شبیه‌سازی MD برای کمپلکس لیگاند ـ پروتئین نشان داد که SA می‌تواند از طریق دو پیوند هیدروژنی به His179 و Arg196 به عنوان اسید آمینههای کلیدی پروتئین p53 در ناحیه اتصال به DNA متصل شود. SA هم‌چنین می‌تواند در مجاورت اسید آمینههای اسید آمینههای Leu137، Ala138،His179 ، Asp184 و Met237 از طریق پیوندهای هیدروفوب قرار گیرد. مقادیر نمودارهای انحراف جذر میانگین مربعات(RMSD)، نوسان جذر میانگین مربعات(RMSF)، شعاع چرخش(Rgبرای پروتئین p53 آزاد و در حضور لیگاند SA نشان از اتصال پایدار SA به پروتئین p53 دارد.

نتیجه‌گیری: این مطالعه می‌تواند اطلاعات ارزشمندی را در مورد مکانیسم اتصال SA و پروتئین p53 انسانی به عنوان یک درشت مولکول در سطح مولکولی با جزییات ریز اتمی ارایه کند. نتایج این مطالعه می‌تواند در تعیین احتمال خطر بالقوه سرطان‌زایی این شیرین کننده با توجه به مصرف زیاد آن و طراحی و سنتز شیرین کننده‌های مصنوعی جدیدتر و ایمن‌تر مفید باشد.

 
واژه‌های کلیدی: ساخارین، پروتئین p53 انسانی، داکینگ مولکولی، شبیه سازی دینامیک مولکولی، سرطان
متن کامل [PDF 925 kb]   (87 دریافت)    
نوع مطالعه: پژوهشي | موضوع مقاله: تخصصي
دریافت: 1402/6/20 | پذیرش: 1402/8/25 | انتشار: 1402/9/18
فهرست منابع
1. Fahlberg C, Remsen I. Ueber die oxydation des orthotoluolsulfamids. European Journal of Inorganic Chemistry 1879; 12(1): 469-73.## [DOI:10.1002/cber.187901201135]
2. Whitehouse CR, Boullata J, McCauley LA. The potential toxicity of artificial sweeteners. Aaohn Journal 2008; 56(6): 251-61. ## [DOI:10.1177/216507990805600604] [PMID]
3. Whysner J, Williams GM. Saccharin mechanistic data and risk assessment: urine composition, enhanced cell proliferation, and tumor promotion. Pharmacology & Therapeutics 1996; 71(1-2): 225-52. ## [DOI:10.1016/0163-7258(96)00069-1] [PMID]
4. Howe G, Burch J, Miller A, Morrison B, Gordon P, Weldon L, et al. Artificial sweeteners and human bladder cancer. The Lancet 1977; 310(8038): 578-81. ## [DOI:10.1016/S0140-6736(77)91428-3] [PMID]
5. Weihrauch M, Diehl V. Artificial sweeteners-do they bear a carcinogenic risk? Annals of Oncology 2004; 15(10): 1460-5. ## [DOI:10.1093/annonc/mdh256] [PMID]
6. No DCR. Saccharin and its salts. Lyon, France: IARC; 1987. ##
7. Findikli Z, Turkoglu S. Determination of the effects of some artificial sweeteners on human peripheral lymphocytes using the comet assay. Journal of Toxicology and Environmental Health Sciences 2014; 6(8): 147-53. ## [DOI:10.5897/JTEHS2014.0313]
8. Saad A, Khan FA, Hayee A, Nazir MS. A review on potential toxicity of artificial sweetners vs safety of stevia: A natural biosweetner. Journal of Biology, Agriculture and Healthcare 2014; 4(15): 1-12. ##
9. Bosetti C, Gallus S, Talamini R, Montella M, Franceschi S, Negri E, et al. Artificial sweeteners and the risk of gastric, pancreatic, and endometrial cancers in Italy. Cancer Epidemiology and Prevention Biomarkers 2009; 18(8): 2235-8. ## [DOI:10.1158/1055-9965.EPI-09-0365] [PMID]
10. Ibrahim O. High intensity sweeteners chemicals structure, properties and applications. Natural Science and Discovery 2015; 1(4): 88-94. ## [DOI:10.20863/nsd.97334]
11. Health Canada. Health Canada 2007 Questions and answers Saccharin Accessed 25, ـJuly 2023, from https://wwwcanadaca/en/health-canada/services/food-nutrition/food-safety/food-additives/sugar-substitutes/questions-answers-saccharin-artificial-sweetenershtml2007. ##
12. Hanahan D, Weinberg RA. The hallmarks of cancer. cell 2000; 100(1): 57-70. ## [DOI:10.1016/S0092-8674(00)81683-9] [PMID]
13. Sonnenschein C, Soto AM. Theories of carcinogenesis: an emerging perspective. Seminars in Cancer Biology 2008; 18(5): 372-7. ## [DOI:10.1016/j.semcancer.2008.03.012] [PMID] []
14. Suzuki K, Matsubara H. Recent advances in p53 research and cancer treatment. BioMed Research International 2011; 2011: 7. ## [DOI:10.1155/2011/978312] [PMID] []
15. Cho Y, Gorina S, Jeffrey PD, Pavletich NP. Crystal structure of a p53 tumor suppressor-DNA complex: understanding tumorigenic mutations. Science 1994; 265(5170): 346-55. ## [DOI:10.1126/science.8023157] [PMID]
16. Petitjean A, Achatz M, Borresen-Dale A, Hainaut P, Olivier M. TP53 mutations in human cancers: functional selection and impact on cancer prognosis and outcomes. Oncogene 2007; 26(15): 2157-65. ## [DOI:10.1038/sj.onc.1210302] [PMID]
17. Smith ML, Seo YR. p53 regulation of DNA excision repair pathways. Mutagenesis 2002; 17(2): 149-56. ## [DOI:10.1093/mutage/17.2.149] [PMID]
18. Rahimipour M, Talebi AR, Anvari M, Sarcheshmeh AA, Omidi M. Saccharin consumption increases sperm DNA fragmentation and apoptosis in mice. Iranian Journal of Reproductive Medicine 2014; 12(5): 307-12. ##
19. Andreatta M, Munoz S, Lantieri M, Eynard A, Navarro A. Artificial sweetener consumption and urinary tract tumors in Cordoba, Argentina. Preventive Medicine 2008; 47(1): 136-9. ## [DOI:10.1016/j.ypmed.2008.03.015] [PMID]
20. Gupta M, Sharma R, Kumar A. Docking techniques in pharmacology: How Much Promising? Computational biology and chemistry 2018; 76: 210-7. ## [DOI:10.1016/j.compbiolchem.2018.06.005] [PMID]
21. Leach AR. Molecular modelling: principles and applications: Pearson education. London, England: Pearson Education; 2001 . ##
22. Taheri S, Nazifi M, Mansourian M, Hosseinzadeh L, Shokoohinia Y. Ugi efficient synthesis, biological evaluation and molecular docking of coumarin-quinoline hybrids as apoptotic agents through mitochondria-related pathways. Bioorganic Chemistry 2019; 91: 103147. ## [DOI:10.1016/j.bioorg.2019.103147] [PMID]
23. Mansourian M, Mahnam K, Rajabi HR, Roushani M, Doustimotlagh AH. Exploring the binding mechanism of saccharin and sodium saccharin to promoter of human p53 gene by theoretical and experimental methods. Journal of Biomolecular Structure and Dynamics 2020; 38(2): 548-64. ## [DOI:10.1080/07391102.2019.1582438] [PMID]
24. Morris GM, Huey R, Lindstrom W, Sanner MF, Belew RK, Goodsell DS, et al. AutoDock4 and AutoDockTools4: Automated docking with selective receptor flexibility. Journal of Computational Chemistry 2009; 30(16): 2785-91. ## [DOI:10.1002/jcc.21256] [PMID] []
25. Goodsell DS, Morris GM, Olson AJ. Automated docking of flexible ligands: applications of AutoDock. Journal of Molecular Recognition 1996; 9(1): 1-5. ## https://doi.org/10.1002/(SICI)1099-1352(199601)9:1<1::AID-JMR241>3.0.CO;2-6 [DOI:10.1002/(SICI)1099-1352(199601)9:13.0.CO;2-6]
26. Hess B, Kutzner C, Van Der Spoel D, Lindahl E. GROMACS 4: algorithms for highly efficient, load-balanced, and scalable molecular simulation. Journal of Chemical theory and Computation 2008; 4(3): 435-47. ## [DOI:10.1021/ct700301q] [PMID]
27. Wang J, Wolf RM, Caldwell JW, Kollman PA, Case DA. Development and testing of a general amber force field. Journal of Computational Chemistry 2004; 25(9): 1157-74. ## [DOI:10.1002/jcc.20035] [PMID]
28. Shi T, Polderman PE, Pagès-Gallego M, Van Es RM, Vos HR, Burgering BM, et al. p53 Forms redox-dependent protein-protein interactions through cysteine 277. Antioxidants 2021; 10(10): 1578. ## [DOI:10.3390/antiox10101578] [PMID] []
29. Buzek J, Latonen L, Kurki S, Peltonen K, Laiho M. Redox state of tumor suppressor p53 regulates its sequence-specific DNA binding in DNA-damaged cells by cysteine 277. Nucleic Acids Research 2002; 30(11): 2340-8. ## [DOI:10.1093/nar/30.11.2340] [PMID] []
30. Scotcher J, Clarke DJ, Weidt SK, Mackay CL, Hupp TR, Sadler PJ, et al. Identification of two reactive cysteine residues in the tumor suppressor protein p53 using top-down FTICR mass spectrometry. Journal of the American Society for Mass Spectrometry 2011; 22(5): 888-97. ## [DOI:10.1007/s13361-011-0088-x] [PMID]
31. Shi T, Dansen TB. Reactive oxygen species induced p53 activation: DNA damage, redox signaling, or both? Antioxidants & Redox Signaling 2020; 33(12): 839-59. ## [DOI:10.1089/ars.2020.8074] [PMID]
32. Morris GM, Goodsell DS, Halliday RS, Huey R, Hart WE, Belew RK, et al. Automated docking using a Lamarckian genetic algorithm and an empirical binding free energy function. Journal of Computational Chemistry 1998; 19(14): 1639-62. ## https://doi.org/10.1002/(SICI)1096-987X(19981115)19:14<1639::AID-JCC10>3.0.CO;2-B [DOI:10.1002/(SICI)1096-987X(19981115)19:143.0.CO;2-B]
33. Yadava U, Yadav SK, Yadav RK. Electronic structure, vibrational assignments and simulation studies with A/T rich DNA duplex of an aromatic bis-amidine derivative. DNA Repair 2017; 60: 9-17. ## [DOI:10.1016/j.dnarep.2017.10.005] [PMID]
34. Darden T, York D, Pedersen L. Particle mesh Ewald: An N⋅ log (N) method for Ewald sums in large systems. The Journal of Chemical Physics 1993; 98(12): 10089-92. ## [DOI:10.1063/1.464397]
35. Jorgensen WL, Chandrasekhar J, Madura JD, Impey RW, Klein ML. Comparison of simple potential functions for simulating liquid water. The Journal of Chemical Physics 1983; 79(2): 926-35. ## [DOI:10.1063/1.445869]
36. Berendsen HJ, Postma Jv, van Gunsteren WF, DiNola A, Haak J. Molecular dynamics with coupling to an external bath. The Journal of Chemical Physics 1984; 81(8): 3684-90. ## [DOI:10.1063/1.448118]
37. Hess B, Bekker H, Berendsen HJ, Fraaije JG. LINCS: a linear constraint solver for molecular simulations. Journal of Computational Chemistry 1997; 18(12):1463-72. ## https://doi.org/10.1002/(SICI)1096-987X(199709)18:12<1463::AID-JCC4>3.3.CO;2-L [DOI:10.1002/(SICI)1096-987X(199709)18:123.3.CO;2-L]
38. Yadava U, Shukla BK, Roychoudhury M. Pyrazolo [3, 4-d] pyrimidines as the inhibitors of mycobacterial β-oxidation trifunctional enzyme. Medicinal Chemistry Research 2015; 24(12): 4002-15. ## [DOI:10.1007/s00044-015-1441-6]
39. Humphrey W, Dalke A, Schulten K. VMD: visual molecular dynamics. Journal of molecular Graphics 1996;14(1):33-8. ## [DOI:10.1016/0263-7855(96)00018-5] [PMID]
40. Wallace AC, Laskowski RA, Thornton JM. LIGPLOT: a program to generate schematic diagrams of protein-ligand interactions. Protein Engineering, Design and Selection 1995; 8(2): 127-34. ## [DOI:10.1093/protein/8.2.127] [PMID]
41. Zhang G, Wang L, Zhou X, Li Y, Gong D. Binding characteristics of sodium saccharin with calf thymus DNA in vitro. Journal of Agricultural and Food Chemis 2014;62(4): 991-1000. ## [DOI:10.1021/jf405085g] [PMID]
42. Joerger AC, Fersht AR. The p53 pathway: origins, inactivation in cancer, and emerging therapeutic approaches. Annual Review of Biochemistry 2016; 85: 375-404. ## [DOI:10.1146/annurev-biochem-060815-014710] [PMID]
43. Caponio VCA, Troiano G, Adipietro I, Zhurakivska K, Arena C, Mangieri D, et al. Computational analysis of TP53 mutational landscape unveils key prognostic signatures and distinct pathobiological pathways in head and neck squamous cell cancer. British Journal of Cancer 2020; 123(8): 1302-14. ## [DOI:10.1038/s41416-020-0984-6] [PMID] []
44. Criddle MP. Computational investigation of the DNA binding domain of p53: a drive towards novel therapeutics: University of Southampton; 2017. ##
45. Icsel C, Yilmaz VT. In vitro DNA binding studies of the sweetening agent saccharin and its copper (II) and zinc (II) complexes. Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology 2014; 130: 115-21. ## [DOI:10.1016/j.jphotobiol.2013.11.001] [PMID]
46. Wang Y, Xu ZL, Xie YY, Tian YX, Shen YD, Young GM, et al. Development of polyclonal antibody-based indirect competitive enzyme-linked immunosorbent assay for sodium saccharin residue in food samples. Food Chemistry 2011; 126(2): 815-20. ## [DOI:10.1016/j.foodchem.2010.11.076]
47. Van Eyk AD. The effect of five artificial sweeteners on Caco-2, HT-29 and HEK-293 cells. Drug and Chemical Toxicology 2015; 38(3): 318-27. ## [DOI:10.3109/01480545.2014.966381] [PMID]
48. Wolff S, Rodin B. Saccharin-induced sister chromatid exchanges in Chinese hamster and human cells. Science 1978; 200(4341): 543-5. ## [DOI:10.1126/science.644315] [PMID]
49. Suzuki H, Suzuki N. Detection of K-ras codon 12 mutation by polymerase chain reaction and differential dot-blot hybridization in sodium saccharin-treated human RSa cell. Biochemical and Biophysical Research Communications 1993;196(2): 956-61. ## [DOI:10.1006/bbrc.1993.2342] [PMID]
50. Yang J, Duerksen-Hughes P. A new approach to identifying genotoxic carcinogens: p53 induction as an indicator of genotoxic damage. Carcinogenesis 1998; 19(6): 1117-25. ## [DOI:10.1093/carcin/19.6.1117] [PMID]
ارسال پیام به نویسنده مسئول

ارسال نظر درباره این مقاله
نام کاربری یا پست الکترونیک شما:

CAPTCHA



XML   English Abstract   Print


Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:

Shahlaei M, Mansourian M. Molecular Dynamics Simulation of the Interaction of Saccharin with Human p53 Protein. armaghanj 2023; 28 (6) :815-837
URL: http://armaghanj.yums.ac.ir/article-1-3517-fa.html

شهلایی محسن، منصوریان محبوبه. شبیه سازی دینامیک مولکولی برهمکنش ساخارین با پروتئین p53 انسانی. ارمغان دانش. 1402; 28 (6) :815-837

URL: http://armaghanj.yums.ac.ir/article-1-3517-fa.html



بازنشر اطلاعات
Creative Commons License این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است.
دوره 28، شماره 6 - ( 9-1402 ) برگشت به فهرست نسخه ها
ارمغان دانش Armaghane Danesh
Persian site map - English site map - Created in 0.07 seconds with 38 queries by YEKTAWEB 4645