توسعه‌ داروهای پروتئینی با دستاورد محققان ایرانی

دکتر طیبه مدرکیان، عضو هیأت علمی دانشکده شیمی دانشگاه بوعلی سینای همدان و محقق طرح در این باره گفت: از نتایج به‌ دست آمده از این پژوهش می‌توان در زمینه توسعه‌ی داروهای پروتئینی، گسترش دستگاه‌های الکترونیکی مولکولی همانند ساخت آرایه‌های پروتئینی و ساخت حسگرهای زیستی بر پایه پروتئین بهره برد.

وی اظهار کرد: لازمه‌ی واکنش‌های الکتروشیمیایی، انتقال الکترون بین محلول و سطح الکترود است. انتقال الکترون در حضور گونه‌ی الکتروفعال طی فرایند اکسایش– کاهش در سطح الکترود صورت می‌گیرد. در حالت محلول گروه‌های الکتروفعال، اغلب پروتئین‌ها به‌ وسیله‌ی زنجیره پلی پپتیدی احاطه و از سطح الکترود دور نگه داشته می‌شوند. در نتیجه، این حالت منجر به مشکلاتی در انتقال الکترون می‌شود.

مدرکیان تصریح کرد: در این تحقیق، به کمک نانولوله‌های کربنی، پروتئین به طور مستقیم بر روی سطح الکترود قرار داده شده است. این امر سبب شده که ضمن حفظ ساختار اصلی پروتئین، گروه‌های الکتروفعال نیز برای انجام فرایند انتقال الکترون در دسترس باشند.

وی افزود: این پروژه به منظور بررسی رفتار انتقال الکترون پروتئین فیتوهم آگلوتینین انجام گرفته و هدف اصلی آن، به دست آوردن اطلاعاتی در زمینه عملکرد این پروتئین گیاهی به ویژه نقش آن در ذخیره‌سازی یون‌هایی مانند آهن بوده است. از طریق بررسی موقعیت پیک‌های ولتامتری چرخه‌ای می‌توان حضور آهن در پروتئین‌ها را تشخیص داد.

عضو هیأت علمی دانشکده شیمی دانشگاه بوعلی سینای همدان در توضیحات خود گفت: در این تحقیق، رفتار الکتروشیمیایی پروتئین فیتوهم آگلوتینین که یک لکتین موجود در ریشه گیاهان است، به وسیله الکترود کربن شیشه‌ای اصلاح شده با نانولوله‌های کربنی مورد بررسی قرار گرفت. در این کار ما امکان حضور یون آهن در این نوع پروتئین (نقش این پروتئین به عنوان منبع ذخیره آهن) را به‌ وسیله‌ی روش‌های الکتروشیمیایی بررسی کردیم.

محقق طرح افزود: استفاده از نانولوله‌های کربنی اصلاح شده با عامل فعال سطحی (سورفکتانت) برای تسهیل واکنش انتقال الکترون پروتئین، جزئی از ویژگی‌های این تحقیق است. استفاده از این نانوساختارها باعث شده است که سیگنال‌های الکتروشیمیایی مناسبی در ارتباط با انتقال الکترون پروتئین فیتوهم آگلوتینین به‌ دست آید.

مدرکیان در این باره گفت: نانوله‌های کربنی اصلاح شده با عامل فعال سطحی که در این تحقیق مورد استفاده قرار گرفته، از طریق ایجاد جاذبه الکترواستاتیک بین سطح نانولوله کربنی و پروتئین، موجب تثبیت این پروتئین بر روی سطح الکترود کربن شیشه‌ای می‌شود و به پایداری فیلم پروتئین کمک می‌کند.

وی تاکید کرد: شایان ذکر است که در داده‌های الکتروشیمیایی و با توجه به پتانسیل پیک مشاهده شده برای این نوع پروتئین، حضور یون آهن در ساختار این پروتئین تشخیص داده شده است. همچنین اطلاعات مفیدی در زمینه‌ی نقش این پروتئین به عنوان منبع ذخیره‌کننده آهن در گیاهان حاصل شده است.

نتایج این کار تحقیقاتی که با تلاش دکتر طیبه مدرکیان و همکارانش صورت گرفته، در Journal of the Electrochemical Society منتشر شده است.