نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه علوم زیستی، دانشکده علوم و فنون نوین، دانشگاه تهران ، تهران، ایران

2 هیات علمی دانشگاه زنجان

چکیده

برهمکنش نانوذراتی همچون نانولوله‌های کربنی با درشت‌ملکول‌های زیستی به علت کاربرد گسترده آنها در حوزه‌های مختلف از جمله شناسایی و از بین بردن سلول‌های سرطانی، مهندسی بافت، بلوری کردن پروتئین‌ها، ساخت راکتورها و همچنین حس‌گرهای زیستی اهمیت زیادی پیدا کرده است. باور بر این است که نانولوله‌های کربنی از طریق برهمکنش با پروتئین‌ها (نانوذرات-پروتئین کرونا) می‌توانند اثرات زیستی مهمی در بدن داشته باشند. نانولوله‌‌های کربنی در حالت طبیعی و دست نخورده بسیار آب‌گریز هستند، بنابراین امکان اتصال نانولوله‌‌های کربنی طبیعی و دست‌نخورده به هسته آب‌گریز پروتئین با استفاده ازمیل ترکیبی قوی بین نانولوله‌های کربنی و اسیدآمینه‌های آب‌گریز وجود دارد. با این وجود، چنین اتصالی می‌تواند منجر به از دست دادن عملکرد اصلی پروتئین نیز ‌شود.
هورمون محرکه فولیکولی (FSH) گلیکوپروتئینی است که از بخش قدامی غده هیپوفیز آزاد می‌شود. این هورمون در رشد و بلوغ اندام‌های جنسی و صفات ثانویه جنسی موثر است. با توجه به اینکه FSH، هورمون بسیار ناپایداری است و تحقیقات کمی در آزمایشگاه بر روی آن صورت گرفته است، در این مقاله سعی شده است که برهمکنش نانولوله کربنی دو‌دیواره با کایرالیته (14 ،11) و طول تقریباً 25 آنگستروم با FSH از طریق شبیه‌سازی دینامیک مولکولی بررسی شود. نتایج حاکی از آن است که زنجیره‌های آب‌گریز بیشترین تمایل را جهت برهمکنش با سطح خارجی نانولوله‌ کربنی دو‌دیواره از خود نشان می‌دهند و نیروهای غالب در برهمکنش میان نانولوله‌های کربنی و هورمون مورد نظر، می‌توانند نیروهای π-π و آبگریز باشند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Study of the Interaction of Double-Walled Carbon Nanotubes with Follicle-Stimulating Hormone: A Molecular Dynamics Simulation

نویسندگان [English]

  • Yasaman Mahmoodi 1
  • Khosro Khalifeh 2

1 Life Science Engineering, Faculty of New Sciences and Technologies, University Of Tehran, Tehran, Iran

2 Assistant Prof.

چکیده [English]

The interaction between nano particles such as carbon nanotubes (CNTs) and macromolecules are receiving much attention because of their wide range of applications in cancer therapy, tissue engineering, protein crystallization and biological sensors. It is believed that carbon nanotubes through interaction with proteins (nanoparticle-protein corona) can have biological effects. Carbon nanotubes are highly hydrophobic in pristine condition, so there is the possibility of interaction of natural and pristine carbon nanotubes to the hydrophobic core of protein due to the strong affinity between carbon nanotubes and hydrophobic amino acids. However, such interaction can lead to loss of main function of the protein. Follicle-stimulating hormone (FSH) is a glycoprotein hormone that is release from the pituitary gland. This hormone is regulates the development and growth of pubertal maturation, and reproductive processes of the body. FSH is a very unstable hormone in vitro and there has been very little research on it, so in this paper, we study the interaction of double-walled carbon nanotube of chirality (11, 14) and approximately 25 Å in length with FSH by molecular dynamics simulation. The results revealed that the hydrophobic chains tend to interact with the outer surface of double-walled carbon nanotube, and the π-π and hydrophobic interaction is revealed to be main driving force to the adsorption between carbon nanotubes and the hormone.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Double-walled carbon nanotube
  • FSH
  • molecular dynamics simulation
  • hydrophobic interaction