مطالعه اثر نانولوله های کربنی چند جداره برروی هپسیدین 20 انسانی با استفاده از شبیه سازی دینامیک مولکولی

برهمکنش میان نانوذراتی همچون نانولوله های کربنی با پروتئین ها مورد توجه زیادی قرار گرفته است. کاربردهای بیومولکولی پیشرفته نانولوله های کربنی نیاز به درک متقابل برهمکنش آنها با مولکول های زیستی دارند. برهمکنش غیر کووالانسی پپتیدهای خونی مانند هپسیدین با نانولوله های کربن، اثرات مهمی در طیف گسترده ای از کاربردهای بیولوژیکی دارد، که از طریق آنالیز پارامترهای ترمودینامیکی برهمکنش بین نانولوله های کربنی و پپتید ها شناسایی می شوند. علاوه بر این، اثرات پارامترهای مختلف در نحوه برخورد نانولوله ها با پپتید و تغییرات ساختاری و پایداری پپتید مورد بررسی قرار می گیرند. در این مطالعه که بر اساس شبیه سازی دینامیک مولکولی صورت گرفت، تغییرات ساختاری هپسیدین 20 در برهم کنش با نانولوله ی دوجداره کربوکسیله مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از شبیه سازی نشان داد که نانولوله های کربنی موجب بازشدن ساختار هپسیدین 20 و ایجاد تغییرات ساختاری در این پپتید می شوند. از طرفی باز شدن ساختار هپسیدین احتمالا منجر به تغییر میزان فعالیت آن می شود. نتایج حاکی از این بود که تغییرات قابل توجهی در ساختار هپسیدین 20 در حضور نانولوله ی کربنی ایجاد می گردد.که این اختلاف مقادیر به خاطر تحرکات و جابجایی های لوپ وn ترمینال پپتید هپسیدین 20 می باشد.

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

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. Noncovalent 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 (MWCNTsCOOH ) 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 Nterminal, and loop regions.