Հայաստանի ատենախոսությունների բաց մատչելիության պահոց = Open Access Repository of the Armenian Electronic Theses and Dissertations (Armenian ETD-OA) = Репозиторий диссертаций Армении открытого доступа

Ցիկլոպրոպան և ցիկլոբութան պարունակող նոր միջատասպան միացությունների կառուցվածք-ակտիվություն կախվածության գնահատումը նատրիումական անցուղիների մոդելների միջոցով

Վարդանյան, Արմեն Սիմոնի (2013) Ցիկլոպրոպան և ցիկլոբութան պարունակող նոր միջատասպան միացությունների կառուցվածք-ակտիվություն կախվածության գնահատումը նատրիումական անցուղիների մոդելների միջոցով. PhD thesis, ՀՀ ԳԱԱ «Հայկենսատեխնոլոգիա» ԳԱԿ ՊՈԱԿ.

[img] PDF (Abstract)
Available under License Creative Commons Attribution.

Download (936Kb)

    Abstract

    Ժամանակակից հասարակության կողմից պեստիցիդների և դեղանյութերի լայն կիրառումը բերել է նրան, որ թիրախ հանդիսացող օրգանիզմների դիմադրողականությունը կրել է գենետիկական փոփոխություններ: Սա հսկայական վտանգ է ներկայացնում վարակիչ հիվանդությունների և գյուղատնտեսական վնասատուների դեմ պայքարի տեսակետից: Սինթետիկ օրգանական ինսեկտիցիդների նկատմամբ դիմադրողականության խնդիրն առաջ եկավ դեռևս 1940-ական թթ.` դրանց կիրառումից անմիջապես հետո: Ինսեկտիցիդների մեծ մասը նյարդային թույներ են, դրանք փոփոխում են իոնական անցուղիների, ռեցեպտորների կամ ֆերմենտների հատկությունները, որոնք ներգրավված են նյարդային համակարգում ազդանշանի հաղորդման գործընթացում: Կենսաբանորեն ակտիվ նոր նյութերի հայտնաբերումը, սինթեզը և բնութագրումը ժամանակակից կենսատեխնոլոգիայի կարևորագույն խնդիրներից են: Այդպիսի նյութերի դասին են պատկանում նաև ցիկլոպրոպանի և ցիկլոբութանի ածանցյալներ հանդիսացող նոր սինթեզված միջատասպան և այլ կենսաբանական ակտիվություն-ներով օժտված նյութերը, որոնց բնութագրմանն է նվիրված տվյալ աշխատանքը: Աշխատանքի արդիականությունը կայանում է նրանում, որ. Մետաղի վրա պահվող ԵԼԹ-ների բնութագրման համար Տիենի մշակած ցիկլիկ վոլտամպերմետրիայի գործիքային բազան կիրառվել է պլանար (հարթ) ԵԼԹ-ների ինտեգրալ բնութագրերի` ունակության և դիմադրության չափման համար; Ստեղծվել է նոր մեթոդ ԵԼԹ-ների էլեկտրաքիմիական ինտեգրալ բնութագրիչներից դիմադրության չափման միջոցով դրանցում իոնական անցուղիների վերակառուցման և համապատասխան մոդուլյատորների հետ դրանց փոխազդեցության քանակական բնութագրման համար; ԵԼԹ-ներում վերակառուցված իոնական անցուղիների միջոցով համեմատվել են հայտնի և նոր սինթեզված ցիկլոպրոպանային և ցիկլոբութանային հիմքով հայտնի և նոր սինթեզված ինսեկտիցիդները և եզրակացություններ են արվել դրանց պոտենցիալ միջատասպան կենսաբանական ակտիվության վերաբերյալ; NMDA ռեցեպտորի և լարմամբ բացվող բակտերիալ նատրիումական անցուղիների հետ փոխազդեցության տեսակետից AutoDock Vina ծրագրի կիրառմամբ համեմատվել են հայտնի և նոր սինթեզված ցիկլոպրոպանային և ցիկլոբութանային հիմքով միջատասպան նյութերը; Մշակվել է մեթոդաբանություն ֆիզիկական մոդելային համակարգերի և զուգահեռաբար համակարգչային մոդելավորման համադրմամբ իոնական անցուղիների (օբյեկտներ, որոնք ժամանակակից դեղաբանությունում պոտենցիալ դեղաձևերի թիրախների մոտ 30 տոկոսն են կազմում) վրա կենսաբանորեն ակտիվ նյութերի լայն շարքերի հնարավոր ազդեցության նախնական հետազոտման և պոտենցիալ ակտիվ դեղաձևերի նախնական սկրինինգի համար: Ключевые слова: Бислойные липидние мембраны, натриевые каналы, реконструирование, циклическая вольтамперметрия, константа диссоциации, автодок Vina, докинг анализ, циклопропановые инсектициды, циклобутановые инсектициды. Широкое применение современным обществом инсектицидов и лекарственных средств привело к генетическим изменениям сопротивления организмов-мишеней. Это представляет большую опасность с точки зрения борьбы с инфекционными заболеваниями и сельскохозяйственными вредителями. Обнаружение, синтез и характеристика новых биоилогически активных соединений являются важнейшими задачами современной биотехнологии. К классу таких соединений относятся также вновь синтезированные, владеющие инсектицидными и другими биологическими активностьями, соединения – производные циклопропана и циклобутана, характеристике каторых посвещена данная работа. Для изучения взаимодействия вновь синтезированных и известных инсектицидных соединений с циклобутановыми и циклопропановыми основами с открываемыми напряжением натриевыми каналами была проделана попытка использовать разработанную Тиеном и сотрудниками методологию для поддерживаемях на металле бислойных липидных мембран (БЛМ) по отношению к планарным БЛМ и планарным БЛМ с реконструированными натриевыми каналами. Было показано, что полученная на основе общей липидной фракции, выделенной из мозга быка хлороформ-метаноловым методом Фолча, поддерживаемая на металле БЛМ (м-БЛМ) показывает свойственные для БЛМ электрические параметры C=4,5x10-9 Ф емкости и R=1,3x109 Ом сопративления в 0,1 М растворе NaCl. Более того, после электрического разряда в цикле циклической вольтамперметрии (CVA) в интервале напряжения ±0,8 В мембрана быстро восстанавливается и в CVA цикле в интервале напряжения ±0,2 В показывает совпадающую с прежним петлю гистеризиса. При выдерживании полученной м-БЛМ в течении 1-2 мин в растворе мембранных белков выделенных из мозга быка емкость мембраны в 0,1 М растворе NaCl увеличивается в 20 раз, а сопративление уменьшается почти столько же раз, составляя C=8,4x10-8 Ф և R=7,3x107 Ом, соответственно. Это свидетельствует о реконструировании натриевых каналов в исследуемом БЛМ. The widespread use of insecticides and drugs by modern society led to genetic changes in the resistance of target organisms. This represents a great danger to the fight against infectious diseases and pests. The discovery, synthesis and characterization of novel biologically active compounds are critical challenges of modern biotechnology. To the such class of compounds are also belonging newly synthesized, possessing insecticidal and other biological activity, compounds - derivatives of cyclopropane and cyclobutane, to characterization of which is dedicated this work. To study the interaction of newly synthesized and known insecticidal compounds with cyclobutane and cyclopropane basics with voltage gated sodium channels the attempt has been done to use the developed by Tien and colaborators methodology for the metal supported bilayer lipid membranes (BLM) with respect to the planar BLM and a planar BLM with reconstructed sodium channels. It was shown that the obtained on the base of total lipid fraction, extracted from bovine brain by Folch methanole-chloroform method, the metal supported BLM (m-BLM) shows characteristic electrical parameters for the BLM - C = 4,5x10-9 F capacitance and R = 1,3x109 ohm resistance in 0.1M NaCl. Moreover, after the electric discharge in the cycle of the cyclic voltammetry (CVA) in the voltage range of ± 0.8 V the membrane quickly recovers and shows the same hysteresis loop in CVA cicle with the voltage range of ± 0.2 V. Upon standing the resulting m-BLM for 1-2 minutes in a solution of membrane proteins extracted from bovine brain membrane capacitance in 0.1M NaCl increases to 20 times, and resistance decreases almost the same time, accounting for C = 8,4x10-8 F and R = 7,3x107 ohms, respectively. This indicates reconstructing the sodium channels in studied BLM. Similarly, in the result of inclusion of reconstituted Grasshopper membrane proteins the capacitance of planar BLM, obtained using the same lipid, is increased 77 times, and resistance decreases 81 times. A new methodology for evaluation of the dissociation constants of known and newly created cyclobutane and cyclopropane insecticides using a model of the reconstructed in a planar bilayer lipid membrane grasshopper voltage-gated sodium channels was developed. The dissociation constants for the seven compounds studied, in the applied model, were in the range of concentrations 4 - 550 M, at that, dissociation constants of the cyclobutane compounds were in the order of magnitude lower from the dissociation constants of cyclopropane compounds. To assess the activity of newly synthesized insecticides on the base of cyclobutane and cyclopropane compounds docking experiments were conducted, using program AutoDock Vina, with N-methyl-D-aspartate receptor NMDAR2A of Rattus norvegicus (pdb 2A5T) and voltage-gated sodium channel of Arcobacter butzleri (pdb 3RW0).

    Item Type: Thesis (PhD)
    Additional Information: Оценка структура-активность зависимости новых циклопропан- и циклобутансодержащих инсектицидных соединений с помощью моделей натриевых каналов. Estimation of structure-activity relationships of new cyclopropane and cyclobutane containing insecticide compounds using the models of sodium channels.
    Uncontrolled Keywords: Варданян Армен Симонович, Vardanyan Armen
    Subjects: Biology
    Divisions: UNSPECIFIED
    Depositing User: NLA Circ. Dpt.
    Date Deposited: 27 Sep 2016 15:40
    Last Modified: 27 Sep 2016 15:40
    URI: http://etd.asj-oa.am/id/eprint/3495

    Actions (login required)

    View Item