مطالعه اثر نانولوله هاي كربني چند جداره برروي هپسيدين 20 انساني با استفاده از شبيه سازي ديناميك مولكولي

Study of the Effect of Multi-Walled Carbon Nanotube on Human Hepcidin 20 by Using Molecular Dynamics Simulation

برهمكنش ميان نانوذراتي همچون نانولوله هاي كربني با پروتئين ها مورد توجه زيادي قرار گرفته است. كاربردهاي بيومولكولي پيشرفته نانولوله هاي كربني نياز به درك متقابل برهمكنش آنها با مولكول هاي زيستي دارند. برهمكنش غير كووالانسي پپتيدهاي خوني مانند هپسيدين با نانولوله هاي كربن، اثرات مهمي در طيف گسترده اي از كاربردهاي بيولوژيكي دارد، كه از طريق آناليز پارامترهاي ترموديناميكي برهمكنش بين نانولوله هاي كربني و پپتيد ها شناسايي مي شوند. علاوه بر اين، اثرات پارامترهاي مختلف در نحوه برخورد نانولوله ها با پپتيد و تغييرات ساختاري و پايداري پپتيد مورد بررسي قرار مي گيرند. در اين مطالعه كه بر اساس شبيه سازي ديناميك مولكولي صورت گرفت، تغييرات ساختاري هپسيدين 20 در برهم كنش با نانولوله ي دوجداره كربوكسيله مورد بررسي قرار گرفت. نتايج حاصل از شبيه سازي نشان داد كه نانولوله­­هاي­كربني موجب بازشدن ساختار هپسيدين 20 و ايجاد تغييرات ساختاري در اين پپتيد ميشوند. از طرفي باز شدن ساختار­ هپسيدين احتمالا منجر به تغيير ميزان فعاليت آن مي­شود. نتايج حاكي از اين بود كه تغييرات قابل توجهي در ساختار هپسيدين 20 در حضور نانولوله ي كربني ايجاد مي گردد.كه اين اختلاف مقادير به خاطر تحركات و جابجايي هاي لوپ وN - ترمينال پپتيد هپسيدين 20 مي باشد.

The interactions between carbon nanotubes (CNTs) and proteins were considered much attention. Advanced CNT applied biomolecules require mutual understanding of their interactions with biological molecules. Enhanced biomedical applications of CNTs have necessitated the need for the understanding their interaction with biomolecules. Non-covalent interactions of blood peptides, such as hepcidin, with carbon nanotubes, have important effects in a wide range of biological applications that are detected by analyzing the thermodynamic parameters of the interaction between CNTs and peptides. In addition, the effects of different parameters in order to evaluate how the interaction of CNTs with peptide affects and structural changes and stability of peptides were studied. In this study, based on molecular dynamics (MD) simulation, the structural changes of hepcidin 20 in interaction with multi walled carbon nanotubes (MWCNTs-COOH ) were investigated. The simulation results revealed that carbon nanotubes cause to loose the hepcidin structure and make structural changes in this peptide. On the other hand, the loose of the hepcidin structure may lead to a change in its activity. The results indicated that significant changes were made in the structure of hepcidin 20 in the presence of carbon nanotubes. The difference of parameter amounts calculated in heptidine 20 is related to their N-terminal, and loop regions.