مطالعه‌ی فرآیند گلایکه شدن آنزیم کربنیک انیدراز ii انسانی و بررسی تاثیر روزه‌داری بر فعالیت آنزیم، بااستفاده از روش‌های طیف سنجی

مقدمه: گلایکه شدن، اتصال غیرآنزیمی بین گروه کربونیل قندها با گروه‌های آمین پروتئین‌ها است که این فرآیند منجر به ایجاد تغییرات ساختاری و عملکردی در پروتئین‌ها می‌گردد. محصولات نهایی فرآیند گلایکه شدن پیشرفته (advanced glycation endproduct ,ages) آخرین مرحله در این فرآیند است که ماهیتی به شدت اکسیدکننده و طبیعتی بسیار تخریبی دارد و عوارض زیادی را برای بیماران دیابتی ایجاد می‌کند.روش‌ها: در این تحقیق اثر 3 بتا هیدروکسی بوتیرات یا به عبارتی تاثیر روزه‌داری بر فرایند گلایکه شدن آنزیم کربنیک انیدرازii انسانی در شرایط فیزیولوژیکی (دمای 37 درجه‌ی سانتی‌گراد و ph معادل 4/7) با استفاده از روش‌های مختلف طیف سنجی فرابنفش مرئی (uvvis)، فلوئورسانس و دو رنگ نمایی چرخشی (cd) مورد بررسی قرار گرفت. بدین‌منظور نمونه‌های مختلف آنزیم کربنیک انیدراز ii انسانی کنترل (بدون گلوکز و 3 بتا هیدروکسی بوتیرات)، آنزیم در حضور گلوکز تنها، آنزیم در حضور 3 بتا هیدروکسی بوتیرات تنها و آنزیم در حضور گلوکز و 3 بتا هیدروکسی بوتیرات به‌مدت 35 روز تیمار گردید.یافته‌ها: نتایج نشان می‌دهد که 3 بتا هیدروکسی بوتیرات، که در زمان روزه‌داری به مقدار بسیار زیاد در بدن افزایش می‌یابد، به‌عنوان مهارکننده‌ی فرایند گلایکه شدن عمل کرده و منجر به کاهش عوارض اتصال قند به آنزیم می‌گردد و از تشکیل ages جلوگیری می‌کند و مانع تغییر فعالیت سینتیکی آنزیم می‌شود.نتیجه‌گیری: روزه‌داری می‌تواند با افزایش چشمگیر در میزان تولید 3 بتا هیدروکسی بوتیرات به‌عنوان یک مهارکننده‌ی فرایند گلایکیشن، نقش مهمی را در حفظ سلامت بدن و رفع عوارض بسیاری از بیماری‌ها از جمله دیابت ایفا کند.

Study of Glycation Process of Human Carbonic Anhydrase II and Investigation of Effect of Fasting On Enzyme Activity by Using Spectroscopic Methods

Background: Glycation is the nonenzymatic reaction between the carbonyl groups in sugar and free amino groups in proteins. this reaction leads to changes in structure and functions of proteins. Advanced glycation end products (AGEs) is the final stage in this process, which is highly oxidizing and destructive nature, causing many diabetic complications.Methods: In the present investigation, the effect of fasting upon the glycation process of human Carbonic anhydrase II under physiological conditions (37 °C and pH 7.4) was studied recruiting various techniques including Ultraviolet -visible spectroscopy, fluorescence spectroscopy and CD Spectroscopy. To address this question, different samples of control carbonic anhydrase (without glucose and 3betahydroxybutyrate), carbonic anhydrase with glucose, carbonic anhydrase in the presence of only 3betahydroxybutyrate (BHB) and carbonic anhydrase along with glucose and 3betahydroxybutyrate were incubated for 35 days under physiological conditions.Results: The results indicate that 3betahydroxybutyrate, which is greatly increased in the body during fasting, functions as an inhibitor of the glycation process and decreases the impacts of glucose binding to the protein and prevents the formation of AGEs and preserve enzyme activity.Conclusion: Fasting can play an important role in maintaining the health of the body and eliminating the complications of the disease, with a significant increase in the production of 3betahydroxybutyrate as an inhibitor of the glycation process.