عنوان المقالة:نظرة عامة على تفاعلات 5،6 كوليسترول إيبوكسي مع ألبومين المصل البشري ي Insight into the interaction of 5,6 epoxy-cholesterols with human serum albumin
تم الكشف مؤخرًا عن أن 5،6-إيبوكسي كوليستيرول يتحكم في المسار الأيضي في سرطان الثدي، مما يجعل التحقيق في تفاعلاته مع ألبومين المصل البشري (HSA) يعتبر مجالًا بحثيًا جذابًا. فالهدف الرئيسي من هذه المقالة هو فحص تفاعلات الـ 5,6 α-إيبوكسي-كوليسترول (5,6 α EC) و5,6 β-إيبوكسي-كولسترول (5,6 β- EC) مع HSA باستخدام تقنيات مطيافية مختلفة و طرق النمذجة الجزيئية. تتفاعل هذه المركبات مع HSA عبر تفاعلات كارهة للماء وروابط هيدروجينية بثوابت ارتباط عالية حيث اظهرت النتائج قيم الارتباط تتساوي 6.3×105 M-1 لـ 5,6 ألفا إيبوكسي كوليسترول و6.9 × 105 M-1 لـ 5,6 بيتا إيبوكسي كوليسترول. وتعزى آلية إلى نوع static . أشارت بيانات ثنائية اللون الدائرية إلى أن المحتوى الحلزوني α لـ HSA زاد من 50.5 إلى 59.8 و61.1% بعد إضافة 5,6 α-ECs و5,6 β-EC، على التوالي، بنسبة 1:2. كشف التحليل الديناميكي الحراري أن الارتباط بين 5،6-إيبوكسي كوليستيرول و HSA يكون تلقائيًا والعامل الاساسي في حركية التفاعل هو الإنتروبيا. تم إجراء تجارب الالتحام الجزيئي والنشاط الشبيه بالإستيراز لتصور وجود صلة بين النتائج التجريبية والنظرية. يقع موقع الربط الأمثل لـ 5،6-إيبوكسي-كولسترول مع HSA في المجال الفرعي IIA. علاوة على ذلك، تم إجراء الحسابات النظرية باستخدام الدالة B3LYP مع مجموعة الأساس 6-311++G(d,p)، مما يشير إلى فجوة الطاقة HOMO-LUMO التي تبلغ 7.874 فولتًا لـ 5.6 ألفا إيبوكسي كوليسترول و7.873 فولتًا لـ 5 ,6 بيتا-إيبوكسي-كولسترول. من المفترض أن توفر النتائج التي تم الحصول عليها بيانات أساسية لفهم التفاعلات الملزمة لـ HSA مع مركبات الأوكسيستيرول، والتي يمكن أن تساعد في استكشاف الحرائك الدوائية والديناميكا الدوائية لمركبات الأوكسيستيرول.
Abstract
5,6-Epoxy-cholesterols has been recently revealed to control metabolic pathway in breast cancer, which makes investigating their binding interaction with human serum albumin (HSA) an attractive field of research. The main aim of this article is to examine the binding interaction of 5,6 α-epoxy-cholesterol (5,6 α EC) and 5,6 β-epoxy-cholesterol (5,6 β- EC) with HSA using different spectroscopic methods and molecular modeling. These compounds interact with HSA via hydrophobic interactions and hydrogen bonds with binding constants 6.3×105 M-1 for 5,6 α-epoxy-cholesterol and 6.9×105 M-1 for 5,6 β-epoxy-cholesterol besides, the mechanism of the interaction can be attributed to static quenching. Circular dichroism data indicated that the α-helical content of HSA increased from 50.5 to 59.8 and 61.1% after the addition of 5,6 α-ECs and 5,6 β-EC, respectively, with a ratio of 1:2. Thermodynamic analysis revealed that binding between 5,6-epoxy-cholesterols and HSA is spontaneous and entropy-driven. The molecular docking and esterase-like activity experiments were performed to envision a link between the experimental and theoretical results. The optimal binding site of 5,6-epoxy-cholesterols with HSA was located in subdomain IIA. Moreover, theoretical calculations were performed using the B3LYP function with the 6-311++G(d,p) basis set, indicating the HOMO-LUMO energy gap of 7.874 eV for 5,6 α-epoxy-cholesterol and 7.873 eV for 5,6 β-epoxy-cholesterol. The obtained findings are assumed to provide basic data for understanding the binding interactions of HSA with oxysterol compounds, which could help explore the pharmacokinetics and pharmacodynamics of oxysterol compounds.
د.يحيى كداف مانع | Dr. Yahiya Kadaf Manea | 5131