مطالعه ساختار و فعاليت آنزيم ريبونوكلياز پانكراس گاوي در حضور داروي آلوپورينول

The Study of the Structure and Activity of the Bovine Pancreatic Ribonuclease A in the Presence of Allopurinol

ريبونوكلياز پانكراس گاوي نوع (A) يك آنزيم اندوريبونوكلياز است و نقش آن شكستن پيوندهاي شيميايي فسفودي استر در ساختمان RNA تك-رشته‌اي طي يك واكنش دو مرحله‌اي مي‌باشد. مرحله ي اول اين واكنش آنزيمي يك واكنش ترانس فسفريلاسيون و مرحله ي دوم آن، يك واكنش هيدرولازي (آبكافت) است. آلوپورينول ايزومر ساختاري هيپوگزانتين (يكي از پورين هاي طبيعي بدن) مي باشد كه با مهار آنزيم گزانتين اكسيداز توليد اسيد اوريك را كاهش مي دهد و يكي از داروهاي پرمصرف در درمان نقرس است. اين دارو به علت داشتن ساختار نوكليوتيدي ممكن است بر روي ساختار و فعاليت آنزيم ريبونوكلياز پانكراس گاوي موثر باشد. با توجه به اهميت آنزيم هاي ريبونوكلياز درتجزيه انواع مولكول هاي RNA براي حفظ تعادل سيستم سلولي، بايد تاثير انواع مولكول-هاي زيستي و داروهايي را كه ممكن است بر روي فعاليت اين آنزيم اثرگذار باشند بررسي كرد. بنا بر اين در تحقيق حاضر تاثير اين آلوپورينول در غلظت هاي مختلف بر روي ساختار و فعاليت آنزيم ريبونوكلياز پانكراس گاو بررسي مي شود. در ابتدا منحني اشباع آنزيم در حضور سوبستراي cCMP رسم شد. سپس اثر آلوپورينول در محدوده غلظتي 5-0 و 1-0 ميلي مولار بر روي سرعت بيشينه آنزيم بررسي شد و پس از آن منحني اشباع آنزيم در حضور چند غلظت از دارو رسم شد. نتايج نشان دادند كه دارو در غلظت هاي استفاده شده باعث كاهش فعاليت آنزيم مي شود. سپس بررسي ساختار آنزيم با استفاده از مطالعات اتصال ليگاند و دو رنگ نمايي دوراني انجام شد كه نتايج نشان داد كه آلوپورينول باعث تغيير ساختار آنزيم نيز مي شود. در مجموع مي توان گفت اين دارو به احتمال قوي اثر مهاركنندگي بر فعاليت آنزيم ريبونوكلياز A دارد.

Bovine pancreatic ribonuclease A is an endoribonuclease. This enzyme cut chemical phosphodiesteric bond in a single stranded RNA with two steps reaction. The first step of this enzymatic reaction is transphosphorylation and the second step is hydrolysis. Allopurinol is one the structural isomer of hypoxanthine (one of the natural purine) that inhibits xanthine oxidase so reduce production of uric acid and is one of the current drugs in gout treatment. This drug has a nucleotidic structure so may has an effect on the structure and activity of ribonuclease A. In attention to key role of RNase A in degredation of RAN for maintanace of cellular system equilibrium, it is necessary to investigate the effect of different biological molecules and drugs on the activity of RNase A. So in this project we investigated the effect of different concentration of allopurinol on the activity and structure of bovine pancreatic ribonuclease A .At first saturation curve of enzyme in the presence of cCMP is drawn. Then effect of allopurinol in the range of 0-1, 0-5 mM on the maximum rate of enzyme is investigated and saturation curve of enzyme in the presence of allopurinol is drawn. The results show that drug reduces activity of this enzyme in tested concentrations. Structural studies with ligand binding and CD prove the considerable change in enzyme. In general, we can say that allopurinol may inhibit activity of RNase A.