اثر اگزالي پالاديوم بر فعاليت و ساختار كاتالازكبد

The effects of oxali-palladium on the function and structure of liver catalase

چكيده زمينه و هدف: كاتالاز يكي از اصلي‎ترين آنزيم‎هاي آنتي اكسيدانت است كه در بافت‎هاي انساني به مقدار زيادي در كبد وجود دارد. كبد بافت اصلي در بدن است كه در كاتابوليسم و سم زدايي داروها نقش دارد و هدف اثرات توكسيك و كارسينوژنيك بسياري از داروها است. در اين مطالعه اثرات جانبي تركيب ضد سرطاني اگزالي پالاديوم بر عملكرد و ساختار آنزيم حياتي كاتالاز كبدي بررسي شد. مواد و روش‎ها: در اين مطالعه تجربي، تغييرات در فعاليت آنزيم به واسطه تغيير جذب سوبسترا(هيدروژن پراكسيد) در طول موج240 نانومتر با استفاده از اسپكتروسكوپي مريي – ماورا بنفش در غياب و حضور غلظت‎هاي مختلف اگزالي پالاديوم در دماي اتاق مطالعه شد. هم‎چنين اثر اگزالي پالاديوم بر ساختار سه بعدي كاتالاز از طريق اسپكتروسكوپي فلويورسانس توسط مطالعه تغيير در نشر ذاتي آنزيم در غياب و حضور غلظت‎هاي مختلف اگزالي پالاديوم در دو دماي محيط و فيزيولوژيك بررسي شد. يافته‎ها: داده‎هاي سينتيكي نشان داد كه مقدار Km كاتالاز كبد گاو برابر با 8/26 ميلي‎مولار به دست آمد. هم‎چنين در حضور غلظت‎هاي مختلف اگزالي پالاديوم، فعاليت آنزيم كاهش تدريجي در مسير وابسته به دوز را نشان داد(001/0 > p). داده‎هاي فلويورسانس تغيير در ساختار سه بعدي آنزيم از طريق خاموشي نشر فلوريورسانس را نشان داد كه تغيير در محيط كروموفور در پروتيين را ثابت مي‎كند. نتيجه‎گيري: از نتايج اين مطالعه مي‎توان دريافت كه مهار آنزيم كاتالاز توسط داروي ضد سرطان اگزالي پالاديوم مقدار گونه‎هاي اكسيژن فعال را افزايش مي‎دهد. افزايش گونه‎هاي فعال اكسيژن يكي از مكانيسم‎هاي داروهاي ضدسرطان مختلف است. واژگان كليدي: سرطان، كاتالاز، فلوريورسانس، سينتيك، اگزالي- پالاديوم

Abstract Background: Catalase is a basic antioxidant enzyme that exits in human organs, mainly in the liver. The liver as a main tissue in the body that plays a substantial role in the catabolism and detoxification of drugs is a target of toxic and carcinogenic effects of many drugs. In the present study, the side effects of an anti-cancer compound of oxali-palladium on the function and structure of liver catalase were investigated. Methods: In this experimental study, changes in the enzyme activity were studied by conversion in substrate (hydrogen peroxide) absorption at wavelength of 240 nm, using UV-visible spectroscopy in the absence and presence of different concentrations of oxali-palladium at room temperature. Furthermore, the effect of oxali-palladium on the tertiary structure of catalase was investigated using fluorescence spectroscopy via studying the changes in the intrinsic enzyme emission in the absence and presence of different concentrations of oxali-palladiumat at both room and physiologic temperatures. Results: Kinetics data showed that the Km value of bovine liver catalase was 26.8 mM. Moreover, in the presence of different concentrations of oxali-palladium‚ the enzyme activity showed a gradual decrease in a dose-dependent manner (p < 0.001). Fluorescence data presented changes in the tertiary structure of the enzyme by quenching fluorescence emission‚ that indicated alteration in protein chromophore environment. Conclusion: It could be concluded that inhibition of catalase enzyme by anticancer drug of oxali-palladium increases the content of reactive oxygen species. Increase in reactive oxygen species values is one of the chief mechanisms of different anticancer drugs. Keywords: Cancer, Catalase‚ Fluorescence, Kinetics, Oxali-palladium