تحقیقات طیف‌سنجی و نشانه‌گذاری مولکولی در مورد تعامل غیرکووالان لیزوزیم با عنصر زعفران “سافرانال”

با توجه به خواص مفید مختلف ادویه محبوب زعفران، تعامل سافرانال، یک متابولیت ثانویه از زعفران، با لیزوزیم سفیده تخم‌مرغ بررسی شد. تشکیل یک کمپلکس با استفاده از طیف‌سنجی UV–visible اثبات شد. آزمایش‌های خاموشی فلورسانس نیز انجام شد تا مکانیزم پیوند درک شود و نیروهای موجود در پیوند ارزیابی گردد. جذب قوی سافرانال در محدوده طول‌موج‌های تحریک و تابشی فلورسانس لیزوزیم نیاز به تصحیح اثر فیلتر داخلی برای طیف‌های فلورسانس داشت تا میزان ظاهری پیوند به دست آید. تفاوت قابل توجهی بین طیف‌های مشاهده شده و طیف‌های تصحیح شده وجود داشت و مشاهده‌ای مشابه در مورد طیف‌های فلورسانس همزمان نیز یافت شد.

از تحلیل داده‌های خاموشی مشخص شد که مکانیزم درگیر در خاموشی استاتیک بوده و پیوند 1:1 بین آن‌ها برقرار است.تعامل به طور عمده تحت تأثیر نیروهای هیدروفوبیک و پیوند هیدروژنی قرار داشت. تأثیر سافرانال بر روی ساختار ثانویه لیزوزیم ناچیز بود. این تعامل همچنین از طریق داکینگ مولکولی مطالعه شد و نتایج با نتایج به دست آمده تجربی همخوانی خوبی داشت. محل اتصال سافرانال در حفره بزرگ هیدروفوبیک لیزوزیم بود. اسیدهای آمینه‌ای که در این تعامل دخیل بودند شامل Asp52، Ile58، Gln57، Asn59، Trp62، Trp63، Trp108، Ile98، Asp101، و Ala107 بودند.

Owing to the various beneficial properties of the popular spice saffron, the interaction of safranal, a secondary metabolite of the former, with hen egg white lysozyme was investigated. The formation of a complex was evidenced by UV–visible spectroscopy. Fluorescence quenching experiments were also performed to understand the binding mechanism and to evaluate the forces involved in binding. The strong absorption of safranal in the range of excitation and emission wavelengths of lysozyme fluorescence required the correction of the inner filter effect for fluorescence spectra to obtain the apparent extent of binding.

There was a considerable difference between the observed spectra and corrected spectra, and a similar observation was found in the case of synchronous fluorescence spectra. From the analysis of quenching data, it was found that the mechanism involved in quenching was static with 1:1 binding between them. The interaction was found to be driven, mainly, by hydrophobic forces and hydrogen bonding. Safranal had negligible impact on the secondary structure of lysozyme. The interaction was also studied by molecular docking, and the results were in good agreement with the results obtained experimentally. The binding site of safranal was in the big hydrophobic cavity of lysozyme. The amino acids involved in the interaction were Asp52, Ile58, Gln57, Asn59, Trp62, Trp63, Trp108, Ile98, Asp101, and Ala107.