تاثیر نانو ذره اکسید آهن بر پایداری ‏حرارتی و سینتیک آنزیم تریپسین

در این مطالعه، چگونگی تاثیر نانو ذره اکسید آهن در ساختار، پایداری حرارتی و فعالیت آنزیم تریپسین پانکراس گاو بررسی شد. برای دستیابی به این هدف از تکنیک های مختلف طیف ‌سنجی از جمله جذب uv، دو رنگی دورانی، پایداری حرارتی، فلورسانس و سینتیک در 8 ph استفاده شد. نتایج ترمودینامیک و سینتیک نشان داد، که پایداری تریپسین در حضور نانو ذره اکسید آهن کاهش و فعالیت آن افزایش یافت. طیف سنجی فلوئورسانس نشان داد که نانو ذره می‌تواند فلورسانس تریپسین را از طریق خاموشی استاتیک کاهش دهد. براساس پارامترهای ترمودینامیکی، فرایند اتصال نانو ذره به تریپسین به ‌صورت واکنش خود به ‌خودی انجام شده که نیروهای الکتروستاتیک نقش اصلی را ایفا می‌کند. مطالعات دورنگی نمایی دورانی دور تغییرات در ساختار دوم تریپسین را به ‌صورت افزایش در محتوای مارپیچ آلفا و کاهش ساختارهای بتا نشان داد. مطالعه طیف سنجی uv ثابت کرد که نانو ذره اکسید آهن به تریپسین متصل شده و باعث تغییراتی در ساختار پروتئین شده است. مطالعات واکنش بین نانو ذره اکسید آهن و تریپسین نشان می‌دهد که نه تنها آب و مولکول‌های حلال می‌توانند بر روی ساختار سه بعدی تریپسین و به‌ طور کلی پروتئین محلول اثر بگذارند، بلکه نقش مهم و حیاتی در جذب سطحی مواد نانو دارند.

Effect of iron oxide nanoparticles ‎on thermal stability and kinetics of ‎trypsin

In this study, the effect of iron oxide nanoparticles on the structure, thermal stability and activity of bovine pancreatic trypsin was investigated. Various spectroscopic techniques including UV absorption, circular distortion, thermal stability, fluorescence and kinetics at pH 8 were used to achieve this goal. Thermodynamic and kinetic results showed that trypsin stability decreased in the presence of iron oxide nanoparticles and increased its activity. Fluorescence spectroscopy showed that the nanoparticles can reduce trypsin fluorescence through static quenching. Based on the thermodynamic parameters, the process of binding the nanoparticles to trypsin is performed as a spontaneous reaction which the electrostatic forces play the main role in. Circular dichroism studies showed changes in the secondary structure of trypsin as an increase in αHelix l content and a decrease in βsheets. UV spectroscopy showed that iron oxide nanoparticles bind to trypsin and cause changes in protein structure. The interaction studies of Fe3O4 nanoparticles and trypsin show that not only water and solvent molecules can affect on 3D structure of trypsin and protein but also play an important role in adsorption nanoparticles.