بررسی تمایل اتصال داروی ضد سرطان وینکریستین به پروتئین های هیستونی کروماتین با استفاده از روشهای اسپکتروسکوپی

وینکریستین  داروی ضد سرطانی از خانواده وینکاالکالوئید ها است که در درمان بسیاری از سرطان ها کاربرد دارد.  کروماتین از واحد های نوکلئوزومی که ترکیبی از dna و پروتئین های هیستونی است تشکیل یافته است.  مطالعات قبلی نشان داده است که وینکریستین تمایل اتصال قوی به ترکیب نوکلئوپروتئینی کروماتین دارد تا dna که نقش پروتئین های هیستونی را در این فرآیند روشن میسازد. لذا در این تحقیق تاثیر داروی وینکریستین بر پروتئین های هیستونی کروماتین در محلول با استفاده از روشهای مختلف اسپکتروسکوپی مورد مطالعه قرار گرفت. . نتایج نشان داد که اتصال دارو به کروماتین  موجب خاموشی کروموفور های مربوط به آمینواسیدهای حلقوی  هیستون ها میشود. اتصال دارو به هیستون های h1  بسیار قویتر از اتصال آن به هیستون های core بوده بطوریکه ثابت اشترن ولمر و ec50  نیز آنرا تائید مینماید  طیف cd هیستون h1 دارای یک پیک منفی در طول موج 198 نانومتر بوده که مربوط به پیچه های نامنظم در ساختار پروتئین است. طیف هیستون core دارای پیک منفی در طول موج های 208 و 222 نانومتر می باشد که مربوط به مارپیچ های آلفا در ساختار پروتئین ها است که با افزایش غلظت دارو به شدت پیک منفی در هیستون h1 و  core  اضافه می شود. همچنین  کاهش جذب در طول موج 210 نانومتر در هیستون h1 به صورت الگوی وابسته به غلظت می باشد. نتایج حاکی از اتصال قوی تر داروی وینکریستین به هیستون h1 نسبت به core  است که میتواند بدلیل اینکه در بخش رابط قرار دارد بیشتر در دسترس باشد.

Study of the binding affinity of anticancer drug, vincristine, to chromatin histone proteins by using spectroscopic methods

Vincristine is the most effective anticancer drug, widely used in the treatment of various cancers. Chromatin is composed of nucleosome units consisted of DNA and histone proteins. In the present study, for the first time the interaction of anticancer drug vincristine with histone H1 and core histone proteins in solution was investigated using fluorescence, UV and CD spectroscopy techniques. The results showed that in the presence of vincristine, fluorescence emission intensities were reduced in a dose dependent manner, representing quenching of the drug with aromatic residues located in the globular head domain of histone proteins. SternVolmer constant and binding affinity of the drug to histone H1 was higher than core histone proteins. The binding of vincristine to histones induced structural changes in circular dichroism spectra revealing increase of αhelix content of the histones. Moreover, vincristine increased UV absorbance of H1 and core histones at 210 nm (hyperchromicity). In conclusion it is suggested that vincristine, by its domains, can penetrate into globular head domain of histones. Also the binding affinity of vincristine to histone H1 is higher than to core histones, possibly because H1 is located in linker region which is more exposed and accessible to environment