گوانیدین تیوسیانات (GTC) یک ترکیب شیمیایی بسیار متنوع است که کاربردهای گسترده ای را در زمینه های مختلف علمی ، به ویژه در بیوشیمی و زیست شناسی مولکولی پیدا کرده است. من به عنوان تأمین کننده پیشرو در گوانیدین تیوسیانات ، من شاهد دست اول تأثیر چشمگیر آن در جامعه تحقیقاتی بوده ام. در این وبلاگ ، ما بررسی خواهیم کرد که چگونه تیوسیانات گوانیدین بر اتصال لیگاندها به گیرنده ها تأثیر می گذارد ، موضوعی که از اهمیت زیادی در درک فرآیندهای بیولوژیکی و تدوین استراتژی های درمانی جدید برخوردار است.
مبانی اتصال لیگاند - گیرنده
قبل از بررسی اثرات گوانیدین تیوسیانات ، درک مفهوم اساسی اتصال لیگاند - گیرنده ضروری است. لیگاند ها مولکولهایی هستند که می توانند به گیرنده های خاص روی سطح سلول ها یا درون سلول متصل شوند. این اتصال بسیار خاص است و اغلب اولین قدم در یک سری از حوادث بیوشیمیایی است که منجر به پاسخ سلولی می شود. به عنوان مثال ، هورمون ها ، انتقال دهنده های عصبی و داروها به عنوان لیگاند عمل می کنند و برای شروع تغییرات فیزیولوژیکی به گیرنده های مربوطه متصل می شوند.
اتصال یک لیگاند به یک گیرنده توسط چندین عامل از جمله وابستگی لیگاند برای گیرنده ، غلظت لیگاند و گیرنده و ریز محیط زیست که در آن اتصال رخ می دهد ، اداره می شود. فرآیند اتصال را می توان با قانون عمل جرم توصیف کرد و ثابت تعادل ، معروف به ثابت تفکیک (KD) ، برای تعیین کمیت میل بین لیگاند و گیرنده استفاده می شود. مقدار KD پایین تر نشانگر وابستگی بالاتر بین لیگاند و گیرنده است.
خواص تیوسیانات گوانیدین
گوانیدین تیوسیانات یک ماده پر هرج و مرج قوی است. عوامل هرج و مرج موادی هستند که ساختار مولکول های آب را مختل می کنند و فعل و انفعالات غیر کووالانسی مانند پیوندهای هیدروژن ، نیروهای وان در والس و فعل و انفعالات آبگریز را تضعیف می کنند. این فعل و انفعالات برای حفظ ساختار بومی پروتئین ها و اسیدهای نوکلئیک بسیار مهم است.
GTC حلالیت بالایی در آب دارد و می تواند محلول های متمرکز را تشکیل دهد. همچنین در شرایط آزمایشگاهی عادی نسبتاً پایدار است. گروه گوانیدینیوم در GTC می تواند با گروه های مختلف عملکردی در زیست مولکولها در تعامل باشد و آنیون تیوسیانات می تواند در تعامل الکترواستاتیک و آبگریز شرکت کند.
تأثیر تیوسیانات گوانیدین بر اتصال گیرنده لیگاند
1. اختلال در ساختار پروتئین
یکی از راه های اصلی تیوسیانات گوانیدین که بر اتصال لیگاند تأثیر می گذارد ، با اختلال در ساختار سه بعدی پروتئین ها است. گیرنده ها اغلب پروتئین هستند و تاشو مناسب آنها برای اتصال لیگاند ضروری است. GTC می تواند با شکستن پیوندهای غیر کووالانسی که پروتئین را در ترکیب بومی خود نگه می دارد ، پروتئین ها را نادیده بگیرد. هنگامی که یک گیرنده دناتوره می شود ، محل اتصال آن برای لیگاند ممکن است تغییر یا از بین برود و منجر به کاهش میل در لیگاند برای گیرنده شود.
به عنوان مثال ، در مطالعات مربوط به گیرنده های محدود غشایی ، افزودن تیوسیانات گانیدین می تواند باعث شود گیرنده جهت گیری مناسب خود را در غشای و توانایی آن در اتصال لیگاندها به طور خاص از دست بدهد. این اثر وابسته به دوز است ، به این معنی که غلظت بالاتر GTC باعث دناتوراسیون شدیدتر و کاهش بیشتر در اتصال گیرنده لیگاند خواهد شد.
2. رقابت برای سایت های اتصال
تیوسیانات گوانیدین همچنین می تواند برای اتصال به سایت های اتصال بر روی گیرنده ها با لیگاندها رقابت کند. گروه گوانیدینیوم در GTC می تواند با همان باقیمانده اسید آمینه در محل اتصال گیرنده که لیگاند به طور معمول به آن متصل می شود ، تعامل داشته باشد. این رقابت می تواند اشغال گیرنده توسط لیگاند را کاهش دهد ، حتی اگر گیرنده در ترکیب بومی خود باقی بماند.
در بعضی موارد ، اتصال GTC به گیرنده ممکن است باعث تغییر ساختاری در گیرنده شود که باعث کاهش بیشتر میل آن به لیگاند می شود. این اثر آلوستریک می تواند زمانی رخ دهد که اتصال GTC در یک سایت غیر از لیگاند - محل اتصال باعث تغییر در شکل گیرنده شود و باعث می شود که لیگاند اتصال کمتری داشته باشد.
3. تغییر محیط ریز
حضور تیوسیانات گوانیدین می تواند ریز محیط زیست را در اطراف گیرنده تغییر دهد. GTC می تواند استحکام یونی و ثابت دی الکتریک محلول را تغییر دهد ، که می تواند بر اثر متقابل الکترواستاتیک بین لیگاند و گیرنده تأثیر بگذارد. علاوه بر این ، GTC می تواند پوسته هیدراتاسیون را در اطراف گیرنده و لیگاند مختل کند ، که برای حفظ ترکیب مناسب و حلالیت این مولکول ها مهم است.
این تغییرات در ریز محیط زیست بسته به ماهیت خاص تعامل لیگاند - گیرنده می تواند باعث افزایش یا کاهش میل و میل لیگاند برای گیرنده شود. به عنوان مثال ، اگر اتصال گیرنده لیگاند در درجه اول توسط فعل و انفعالات الکترواستاتیک هدایت شود ، افزایش استحکام یونی به دلیل وجود GTC ممکن است اتصال را تضعیف کند.
برنامه های کاربردی در تحقیق و صنعت
با وجود پتانسیل آن برای اختلال در اتصال لیگاند - گیرنده ، گانیدین تیوسیانات چندین کاربرد مهم در تحقیقات و صنعت دارد.
1. تصفیه پروتئین
در تصفیه پروتئین ، GTC اغلب برای انکار پروتئین ها و جدا کردن آنها از سایر آلاینده ها استفاده می شود. پس از دناتوراسیون ، پروتئین ها را می توان در شرایط کنترل شده بازگرداند تا ساختار و عملکرد بومی آنها را بازیابی کند. محققان با درک چگونگی تأثیر GTC بر اتصال لیگاند - گیرنده ، می توانند فرایند تصفیه را بهینه کنند تا اطمینان حاصل شود که گیرنده های خالص توانایی خود را در اتصال لیگاندها حفظ می کنند.
2. استخراج اسید نوکلئیک
گوانیدین تیوسیانات یک مؤلفه اصلی در بسیاری از کیت های استخراج اسید نوکلئیک است. این سلول می تواند سلولها را لیز کند و هسته ها را غیرفعال کند و باعث استخراج کارآمد DNA و RNA شود. اگرچه این برنامه به طور مستقیم با اتصال گیرنده لیگاند مرتبط نیست ، دانش خصوصیات GTC می تواند در تهیه روشهای جدید برای استخراج اسیدهای نوکلئیک از سلولهایی که گیرنده های خاص را بیان می کنند ، کمک کند.
3. کشف مواد مخدر
در کشف مواد مخدر ، درک اثرات GTC بر اتصال گیرنده لیگاند می تواند برای غربالگری نامزدهای بالقوه دارویی مفید باشد. محققان با استفاده از GTC برای ایجاد یک محیط دناتوره ، می توانند پایداری مجتمع گیرنده دارو را آزمایش کرده و داروهایی را که در برابر دناتوراسیون مقاوم تر هستند ، شناسایی کنند.
سایر نمک های گوانیدین و مقایسه آنها
علاوه بر تیوسیانات گوانیدین ، نمک های گوانیدین دیگری نیز وجود داردسولفامات گوانیدینوتهیدروکلراید گوانیدین (درجه فنی)بشر هر یک از این نمک ها خاصیت و اثرات منحصر به فرد خود را بر روی مولکولهای زیستی دارند.
گوانیدین سولفامات در مقایسه با تیوسیانات گوانیدین یک ماده کمرنگ کمتر است. این ممکن است تأثیر خفیف تری بر دناتوراسیون پروتئین و اتصال گیرنده لیگاند داشته باشد. از طرف دیگر ، هیدروکلراید گوانیدین نیز یک ماده هرج و مرج متداول است ، اما نحوه عملکرد و قدرت آن ممکن است با تیوسیانات گوانیدین متفاوت باشد. انتخاب نمک گوانیدین به کاربرد خاص و سطح مورد نظر اختلال یا تثبیت تعامل لیگاند - گیرنده بستگی دارد.
نتیجه گیری و فراخوانی به عمل
در نتیجه ، تیوسیانات گوانیدین می تواند تأثیر معنی داری در اتصال لیگاندها به گیرنده ها از طریق مکانیسم های مختلف از جمله دناتوراسیون پروتئین ، رقابت برای سایت های اتصال و تغییر ریز محیط زیست داشته باشد. به عنوان تأمین کنندهتیوسیانات گوانیدین، ما متعهد به ارائه محصولات با کیفیت بالا برای حمایت از نیازهای تحقیق و صنعتی شما هستیم.
اگر شما علاقه مند به کسب اطلاعات بیشتر در مورد گوانیدین تیوسیانات یا سایر نمکهای گوانیدین هستید ، یا اگر الزامات خاصی برای پروژه های خود دارید ، ما شما را ترغیب می کنیم تا برای بحث های بیشتر و تهیه احتمالی با ما تماس بگیرید. تیم متخصصان ما آماده است تا در یافتن مناسب ترین محصولات و راه حل های برنامه های شما به شما کمک کند.
منابع
- Cantor ، Cr ، & Schimmel ، PR (1980). شیمی بیوفیزیکی. قسمت سوم: رفتار ماکرومولکول های بیولوژیکی. WH فریمن و شرکت.
- Creighton ، TE (1993). پروتئین ها: ساختارها و خصوصیات مولکولی. WH فریمن و شرکت.
- Sambrook ، J. ، Fritsch ، EF ، & Maniatis ، T. (1989). کلونینگ مولکولی: یک دفترچه آزمایشگاهی. مطبوعات آزمایشگاه بندر بهار سرد.