فهرست مطالب

نشریه زیست فناوری دانشگاه تربیت مدرس
سال چهاردهم شماره 4 (پیاپی 39، پاییز 1402)

  • تاریخ انتشار: 1403/04/02
  • تعداد عناوین: 8
|
  • یوسف سفیدی هریس، ایرج سعادت* صفحات 1-9

    سرطان معده یکی از شایع ترین سرطان ها در جهان است. درمان های رایج این بیماری، گران قیمت بوده و آثار جانبی شدیدی ایجاد می کند. بنابراین درمان با ترکیبات طبیعی و عوامل درمانی شناخته شده یا ترکیبی از هر دو گروه از این عوامل می تواند به عنوان درمان جایگزین موثری مطرح شود. پی-کوماریک اسید  و متفورمین در زمره چنین درمان های جایگزین ضدسرطانی هستند. گذار اپیتلیالی-مزانشیمی (EMT) یک فرایند چندمنظوره است که نقش مهمی را در سرطان معده ایفا می کند. این فرایند شامل شبکه ای پیچیده از نشانگرهای زیستی است که در آغاز سرطان معده و در متاستاز آن ایفای نقش می کنند. در نتیجه، عواملی که بیان نشانگرهای EMT را کاهش دهند، می توانند به صورت بالقوه به عنوان عوامل ضدسرطان معده مطرح شوند. از آنجا که تاثیر پی-کوماریک اسید ، متفورمین و ترکیب آنها برروی بیان نشانگرهای گذار اپیتلیالی-مزانشیمی ZEB1، Snail2، Vimentin و VEGFA مورد بررسی قرار نگرفته بود، هدف مطالعه پیش روی، ارزیابی این تاثیرات بود. آزمون MTT اثر کشندگی یاخته ای 48 ساعتهپی-کوماریک اسید و متفورمین را در دودمان سلولی AGS نشان داد. Real-time PCR برای ارزیابی تغییرات در سطوح بیان ژنهای دخیل در فرایند گذار اپیتلیالی-مزانشیمی بعد از تیمارهای 48 ساعته، مورد استفاده قرار گرفت. ترکیب پی-کوماریک اسید و متفورمین بیان ژن های ZEB1 و Vimentin را در غلظت های غیرکشنده به طور معناداری کاهش داد. بنابراین این دو ترکیب را می توان به عنوان نامزدهای بالقوه ای برای مطالعات بیشتر در زمینه مبارزه با سرطان معده در نظر گرفت.

    کلیدواژگان: متفورمین، پی-کوماریک اسید، سرطان معده، نشانگرهای EMT، Real-Time PCR
  • سید حسین بهشتی شوشتری، فرنگیس عطائی*، سامان حسینخانی صفحات 11-23

    SH-SY5Y رده سلولی نوروبلاستوما است که به عنوان مدلی از سرطان و اختلالات نورودژنراتیو در مطالعات عصبی-تجربی استفاده می شود. یکی از عوامل ایجاد بیماری نقص در مسیر آپوپتوز می باشد. اختلال در پروتئین های آپوپتوزی بر فرایند درمان و پاسخ به دارو تاثیر دارد. در سلول های عصبی به دلیل بیان بالای پروتئین های مهارکننده آپوپتوز، اثرپذیری داروها چندان نیست. درمان ترکیبی یکی از روش های درمان در حال توسعه است. هدف از این پژوهش، ارزیابی اثرپذیری داروی دوکسوروبیسین بر آپوپتوز در سلول SH-SY5Y در شرایط بیان بالای کاسپاز9 است. کاسپاز9 آنزیم کلیدی و پیش برنده آپوپتوز داخلی است. ابتدا با MTT سطح زنده مانی سلول تحت تاثیر غلظت های مختلف دارو بدست آمد. سپس در سلول ژن کاسپاز9 ترانسفکت شد و تحت تاثیر غلظت کمتر از IC50 دارو قرار گرفت و با روش های مختلف، سطح انرژی و مرگ سلول بررسی شد. نتایج حاصل از سنجش ATP نشان داد با افزایش بیان کاسپاز9 در حضور دارو، سطح ATP کاهش می یابد. فعالیت کاسپاز3/7 که شاخصی از مرگ سلول است بیانگر افزایش مرگ طی اثر دارو بر سلول دریافت کننده کاسپاز است. نشر حاصل از رنگ آمیزی پروپیدیوم به هوخست نشان داد بیان کاسپاز9 در ترکیب با دارو موجب القای بیشتر مرگ خواهد شد برای اطمینان از سطوح بیانی پروتئین القاکننده مرگ سلولی، با وسترن بلات مقدار پروتئین کاسپاز3 بررسی شد که افزایش معناداری در حالت ترکیب کاسپاز9 و دارو نشان داد. یافته های این پژوهش نشان داد القای بیان کاسپاز9 تاثیر دارو را تشدید می کند و درمان ترکیبی ممکن است بر پاسخ پذیری بیماری های نورونی موثر باشد.

    کلیدواژگان: SH-SY5Y، کاسپاز9، دارو، انرژی سلول، مرگ سلول
  • محسن حسین زاده، عبدالله اله وردی* صفحات 25-39

    بررسی ویژگی های بیومکانیکی سلول های سرطانی برای پیشرفت در درمان و شناخت بهتر سرطان ضروری است. بیشتر تحقیقات صورت گرفته در سال های اخیر بر روی سلول های کشت شده به صورت دوبعدی انجام شده است در حالی که مطالعه ی سلول های کشت شده در حالت سه بعدی به دلیل رشد سلول ها در همه ی ابعاد و همچنین وجود اتصالات سلول-سلول و سلول -ماتریکس خارج سلولی نسبت به کشت دو بعدی ارجحیت دارد. کشت سه بعدی سلول درمقایسه با کشت دو بعدی، با اینکه از نظر فیزیولوژیکی به شرایط محیطی درون تنی نزدیکتر است اما در حال حاضر روش متداولی برای کشت سلول و آزمایشات پیش بالینی به شمار نمی رود. نبود بستر مناسب و محدود بودن تکنیک های رایج در مشخصه یابی پارامترهای مختلف سلول ها در حالت سه بعدی از محدودیت های این نوع  کشت به شمار می آیند. در این تحقیق، ابتدا با استفاده از PDMS  بستری جهت ایجاد اسفروئید ساخته شد و سپس اسفروئیدهای تشکیل شده تحت تاثیر تاکسول به عنوان داروی ضد اسکلت سلولی  قرار گرفتند و با تصویر برداری از آن ها در مدت زمان مشخص، میزان زنده مانی آن ها بررسی شد و در نهایت جهت به دست آوردن پارامترهای بیومکانیکی، سطح بیرونی آن ها توسط میکروسکوپ نیروی اتمی مورد سنجش قرار گرفت. نتایج حاصل نشان می دهد که داروی تاکسول علاوه بر کاهش زنده مانی و کنترل رشد تومور، ویژگی های بیومکانیکی سلول ها را نیز در حالت سه بعدی تحت تاثیر قرار می دهد.

    کلیدواژگان: تاکسول، خصوصیات مکانیکی، سلولهای سرطانی MCF-7
  • فوزیه مقدمی، امیرارسلان کاویانی فرد* صفحات 41-53

    میکروارگانیزم ها نقش مهمی در تشکیل معادن دارند. در این پژوهش باکتری های موجود در ذخایر طلای آق دره تکاپ جداسازی و با خاک های کشاورزی، مقایسه شدند. شناسایی جدایه ها با استفاده از آنالیز قطعه S rDNA16 انجام و جستجوهای همولوژی با استفاده از ابزارهای تحت وب BlastN، EzTaxon و RDP Classifier انجام گرفت. همچنین مقاومت جدایه ها در برابر آرسنیک و نقره در حضور و عدم حضور ppm 3.5 طلا بررسی شد. هرچندکه خاک شاهد تنوع باکتریایی زیادی را نشان داد (43 جدایه متعلق به 13 جنس)، اما از خاک های معدن، تنها 17 جدایه باکتریایی که به 11 جنس تعلق داشتند؛ جداسازی شد که شامل Acinetobacter ، Agrobacterium، Comamonas، Deinococcus، Listeria، Microbacterium، Micrococcus ، Pseudomonas، Rhizobium، Roseomonas و Staphylococcus بودند. باکتری های A. radiobacter، D. ficus، M. antarcticus، M. luteus،R. radiobacter و R. selenitidurans قادر به تحمل مقادیر مختلفی از آرسنیک و نقره در حضور طلا بودند و در این میان باکتری های A. radiobacter و D. ficus بیشترین مقاومت را نشان دادند به طوریکه در حضور ppm50 آرسنیک، ppm 50 نقره و ppm 3.5 طلا قادر به رشد بودند. نتایج ما نشان داد تعداد و تنوع باکتری ها در خاک های حاوی فلزات طلا، نقره و آرسنیک؛ کمتر از خاک کشاورزی بود. همچنین مشخص شد تنوع باکتری های موجود در معادن طلا، به میزان طلا و نیز میزان و نوع عناصر همراه با آن نیز بستگی داشت. دو گونه ی باکتریایی بومی A. radiobacter و D. ficus نیز بدلیل مقاومت بسیار بالا به آرسنیک و نقره، از پتانسیل مناسبی برای استفاده صنعتی در محیط های آلوده به این فلزات برخوردارند.

    کلیدواژگان: آق دره، آرسنیک، نقره، معدن طلا، باکتری بومی
  • شهربانو جعفری، رحمان امام زاده*، محبوبه نظری، محمدرضا گنجعلی خانی صفحات 55-68
    هدف

    پروتئین  شبه فولیستاتین 1 (FSTL1) نقش مهمی در تنظیم بقای سلول، تکثیر، تمایز، مهاجرت و تعدیل سیستم ایمنی بدن برعهده دارد. دمین FK این پروتئین دارای 10 باقیمانده سیستئین محافظت شده می باشد که 5 پیوند دی سولفیدی تشکیل می دهند. با وجود مطالعات گسترده در مورد عملکرد FSTL1، اطلاعات ساختاری محدودی از این مولکول مهم زیستی در دسترس می باشد. به نظر می رسد افزایش دانش ما در این زمینه باعث بهبود کاربردهای زیست فناوری این پروتئین مهم با ارزش بالینی شود.

    مواد و روش ها

    با استفاده از سرور SWISS-MODEL و با استفاده از ساختار کریستالی دمین FK پروتئین FSTL1 موش با کد (PDB: 6jzw) به عنوان الگو، مدل های ساختاری دمین FK پروتئین FSTL1 انسانی تهیه شد. در مرحله بعد ساختارهای حاصل با استفاده از نرم افزار Swiss-PDB Viewer 4.10،  Chimera1.12، نمودار راماچاندارن و سرور PDBSUM، از نظر فاصله دو باقی مانده سیستئین، محدوده خطای مدل سازی و تشکیل باندهای دی سولفیدی بررسی شدند. سپس شبیه سازی دینامیک مولکولی با استفاده از بسته نرم افزاری AMBER و با میدان نیروی ff14SB انجام شد.

    نتایج

    نتایج نشان داد که دمین FK فاقد پیوند دی سولفیدی دارای ریشه میانگین مجذور انحراف ها (RMSD) و ریشه میانگین مجذور نوسانات (RMSF) ، بالاتری از دمین FK طبیعی است. علاوه براین، شعاع ژیراسیون در دمین فاقد پیوند دی سولفیدی، بطور قابل توجهی کمتر از دمین FK طبیعی است. نتایج حاصل بیان می کند که پیوندهای دی سولفیدی دمین FK در پایداری تاخوردگی ساختاری پروتئین نقش دارد و حذف این پیوندها باعث افزایش انعطاف پذیری ساختاری این دمین می شود.

    کلیدواژگان: انعطاف پذیری، پروتئین FSTL1، پیوندهای دی سولفیدی، شبیه سازی دینامیک مولکولی
  • سمیه احمدی افشار، نوروز دلیرژ*، ساناز شیخ زاده، رحیم حب نقی، یوهان گارسن صفحات 69-85

    نانوتکنولوژی اثر مهاری خود بر روی ریزمحیط تومور را عمدتا از طریق تعدیل مکانیسم سرکوب ایمنی نشان می دهد. موفقیت در این زمینه تا حد زیادی به خصوصیات فیزیکوشیمیایی واکسن های نانوذرات بستگی دارد. هدف از پژوهش حاضر، تولید واکسن نانوذرات نشان دار شده با آنتی بادی منوکلونال ضد PD-L1 حاوی داروی linrodostat mesylate با خصوصیات مطلوب و بررسی خصوصیات فیزیکوشیمیایی آنها می باشد. نانوذرات با استفاده از روش امولسیون دوگانه-تبخیرحلال تهیه شدند .اندازه و مورفولوژی ذرات با استفاده از روش میکروسکوپ FESEM و شاخص پراکندگی یکنواخت و پتانسیل زتای ذرات با روش DLS و نیز رهایش و بازده کپسولاسیون مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که نانوذرات دارای پراکندگی یکنواخت مناسب می باشند. در گروه نانوذرات حاوی linrodostat mesylate شاخص پراکندگی ذرات برابر با 0.06 و بعد از اتصال آنتی بادی مونوکلونال ضدPDL1 برابر با 0.24 می باشد. تمامی ذرات کروی شکل با سطحی صاف بودند. سایز ذرات ایده آل برای نانوذرات حاوی linrodostat mesylate ، 210.14 نانومتر و بعد از اتصال آنتی بادی مونوکلونال ضدPDL1 حدود 270.35 نانومتر تخمین زده شد. اتصال آنتی بادی مونوکلونال ضد PDL1 باعث کاهش در مقدار linrodostat mesylate انکپسوله شده گردید. رهاسازی linrodostat mesylate دوفازی بود، دارای یک فاز اولیه با شیب تند و مرحله ی بعد یک رهایش آرام و کنترل شده بود. نتایج حاصل نشان داد که واکسن مبتنی بر نانوذرات تولیدی به روش امولسیون دو گانه-تبخیرحلال حاوی داروی linrodostat mesylate  تزیین شده با آنتی بادی مونوکلونال ضد  PDL-1دارای خواص فیزیکوشیمیایی بسیار مناسبی جهت استفاده به عنوان واکسن ایمونوتراپی می باشد.

    کلیدواژگان: ایمونوتراپی، سرطان، نانوذرات، Linrodostat Mesylate، PDL1
  • آرزو، آرزو تعللی، پرویز عبدالمالکی*، کوروش شاه پسند، نجمه جویان صفحات 87-97
    اهداف

    بیماری آلزایمر یک بیماری تخریب کننده سلول های عصبی است که با از دست دادن تدریجی نورون ها منجر به تحلیل رفتن حافظه می شود. تجمع پروتئین تائو فسفریله در داخل نورون ها به عنوان عاملی در ایجاد بیماری آلزایمر می شود.  در این مطالعه، اثرات میدان الکترومغناطیسی با فرکانس کم و امواج رادیویی بر سلول های نوروبلاستوما SH-SY5Y مورد بررسی قرار گرفت.

    مواد و روش ها

    سلول های SH-SY5Y تیمار شده با میدان الکترومغناطیس با فرکانس های 50 هرتز و شدت 20 میلی تسلا و امواج رادیویی با فرکانس 900 مگاهرتز به مدت 24، 48، 72 و 96 ساعت تیمار شده و تعداد سلول های زنده با استفاده از روش MTT تعیین شد. سپس سطح بیان پروتئین فسفریله تائو پس از قرار گرفتن در معرض میدان الکترومغناطیس و امواج رادیویی در فواصل زمانی مختلف مورد بررسی قرار گرفت.

    یافته ها

    قرار گرفتن در معرض میدان الکترومغناطیس با فرکانس کم و امواج رادیویی به تنهایی تاثیر قابل توجهی بر زنده ماندن سلول های SH-SY5Y در مقایسه با سلول های کنترل نداشته است. با این حال، بیان پروتئین تائو فسفریله پس از قرار گرفتن در معرض تیمار به طور قابل توجهی افزایش می یابد.

    نتیجه گیری

    این مطالعه نشان می دهد که قرار گرفتن سلول های نوروبلاستوما انسانی در معرض میدان الکترومغناطیسی 50 هرتز و امواج رادیویی 900 مگاهرتز می تواند باعث افزایش بیان پروتئین تائو فسفریله شده و احتمال ایجاد آلزایمر را افزایش دهد.

    کلیدواژگان: میدان الکترومغناطیس با فرکانس کم، امواج رادیویی، تست MTT، پروتئین تائو
  • محمد ستاری*، محمد ناصح طالبی، مهدی فخیمی کامران، فرزانه زرین، شادی اکبری صفحات 99-118

    با گسترش روزافزون امواج الکترومغناطیسی در محیط زندگی، نگرانی در مورد اثرات مضر این امواج بر سلامت انسان افزایش یافته است. هرچند، مطالعات زیادی در مورد اثرات زیستی پرتوهای غیریونیزان انجام شده است، اما هنوز در مورد اثرات این تابش ها به طور ویژه بر سیستم عصبی قطعیت وجود ندارد. نتایج بدست امده از  مطالعات در مورد اثرات این تابش ها اختلاف زیادی دارند وحتی نتایج متضاد  هم گزارش شده است. بر اساس نتایج منتشر شده، هنوز نمی توان نتیجه گرفت که آیا پرتوهای الکترومغناطیسی غیریونیزان به سیستم عصبی آسیب می رساند یا خیر. هدف از این مطالعه بررسی و تحلیل مقالات منتشر شده درباره  اثرات تابش الکترومغناطیسی غیریونیزان بر سیستم عصبی جهت استخراج داده های کمی از اثرگذاری این امواج می‎باشد. در ابتدا مقالات منتشر شده در پایگاه داده ORSAA بررسی شده و به دو دسته پارامتر های سلولی و مولکولی و پارامتر های عصبی و شناختی تقسیم شدند. نتایج به دست امده از بررسی های و آنالیز های کمی  مقالات موجود در پایگاه داده ORSAA  نشان داد، در دسته پارامتر های سلولی و مولکولی  امواج الکترومغناطیس غیر یونیزان بیشترین اثر گذاری را بر تغییر فعالیت آنزیمها و آسیب به پروتئین ها با 418 مورد دارند. همچنین  در دسته پارامتر های عصبی و شناختی امواج بیشترین اثر گذاری را بر رفتار و اثرات شناختی با 171 مورد گزارش شده، دارند.

    کلیدواژگان: تابش الکترومغناطیس غیر یونیزان، سیستم عصبی، باندهای فرکانسی، پایگاه داده ORSAA
|
  • Youssof Sefidi-Heris, Iraj Saadat* Pages 1-9

    Gastric cancer is one of the most common cancers in the world. Its treatments are costly and can cause severe side effects. As a result, treatments with natural compounds, well-established therapeutics, or combinations of both groups may be effective alternatives. p-Coumaric acid (pCA) and metformin (Met) are among such anticancer treatments. Epithelial-mesenchymal transition (EMT) is a multi-purpose process that plays a critical role in gastric cancer. This process involves a complex network of biological markers participating in gastric cancer initiation and metastasis. Subsequently, the agents downregulating the expression of EMT markers may be potential anti-gastric cancer therapeutics. Because the effects of pCA, Met, and their combination on the expression of EMT markers ZEB1, Snail2, Vimentin, and VEGFA have not been inspected, the present study aimed at assessing these effects. MTT assay determined the cytotoxicity of pCA and Met on the AGS cells for 48 hours. Real-time PCR was used to evaluate the changes in the expression levels of these EMT genes after 48 hours. A combination of pCA and Met downregulated the expression of ZEB1 and Vimentin genes at low, non-cytotoxic concentrations. Therefore, they may be potential candidates for further investigations in fighting against gastric cancer.

    Keywords: Metformin, P-Comaric Acid, Gastric Cancer, EMT Markers, Real-Time PCR
  • Seyed-Hossein Beheshti Shoushtari, Farangis Ataei*, Saman Hosseinkhani Pages 11-23

    SH-SY5Y is a neuroblastoma cell line which used as a cancer and neurodegenerative disorders model and its neuro-experimental studies. The different diseases cause by a defect in apoptosis pathway. Disruption of apoptotic proteins has an effect on the treatment process and response to drugs. In nerve cells, due to the high expression of apoptosis inhibitory proteins, the efficacy of drugs is low. Combination therapy is one of the developing treatment methods. The aim of this research is to evaluate the effectiveness of doxorubicin drug on apoptosis in SH-SY5Y cells under the conditions of high expression of caspase9. Caspase9 is a key enzyme in intrinsic apoptosis. First, cell viability was obtained through MTT assay under the different drug concentrations. Then, caspase9 gene was transfected in cells and affected by the concentration lower than IC50 of drug, and cell energy level and cell death were checked by different methods. ATP assay showed that the expression of caspase9 with drug lead to ATP decreases. Caspase3/7 activity indicated an increase in cell death by drug and caspase. Propidium staining to hoechst showed that the expression of caspase9 in combination with doxorubicin induce more death. To ensure the expression levels of protein that induces cell death, the amount of caspase3 protein was checked by western blotting, which showed a significant increase in combination of caspase9 and drug. Our findings showed that the induction of caspase9 expression intensifies the effect of drug and the combined treatment may be effective on the responsiveness of neuronal diseases.

    Keywords: SH-SY5Y, Caspase 9, Cell Death, Drug, Cell Energy
  • Mohsen Hosseinzadeh, Abdollah Allahverdi* Pages 25-39

    Investigation of the biomechanical properties of cancer cells is essential for progress in treatment and a better understanding of cancer’s invasion mechanisms. Most of the research carried out in recent years has been done on two-dimensional cultured cells, while the study of cultured cells in three-dimensional mode is more difficult due to the growth of cells in all dimensions and the presence of cell-cell and cell-extracellular matrix connections. It is preferable to a two-dimensional culture. Three-dimensional cell culture, compared to two-dimensional culture, is physiologically closer to in-vivo environmental conditions, but it is currently not considered a common approach for cell culture and preclinical experiments. The lack of a suitable substrate and the limitations of common techniques in characterizing various parameters of cells in three-dimensional mode are considered limitations of this type of culture. In this research, initially, the substrate was made using PDMS to generate a platform for spheroids, and then the formed spheroids were exposed to Taxol as an anti-cytoskeletal drug. Consequently, by imaging them for a certain period of time, their survival rate was checked, and finally, in order to obtain mechanical parameters, the spheroids’ outer surface was scanned by an atomic force microscope. The results show that the drug Taxol could reduce the survival rate of tumors, and also affect the biomechanical characteristics of cells in a three-dimensional state. In this case, Young's modulus has decreased from an average of 4.84 kPa to 3.67 kPa under the treatment with Taxol.

    Keywords: Taxol, Mechanical Properties, MCF-7 Cancer Lines
  • Fouzieh Moghadami, Amirarsalan Kavyanifard* Pages 41-53

    Microorganisms play an important role in formation of mines. In this research, the bacteria inhabiting in Aq-Darreh Takab gold mine were isolated and compared with agricultural soils. The isolates were characterized using 16S rDNA sequencing and the homology searches were performed using BlastN, EzTaxon, and RDP Classifier web tools. Resistance of the isolates was also investigated against arsenic and silver in the presence and absence of 3.5 ppm gold. Although the control soil showed a wide variety of bacterial diversity (43 isolates belonging to 13 genera), only 17 isolates belonging to 11 genera were isolated from mine soils including Acinetobacter, Agrobacterium, Comamonas, Deinococcus, Listeria, Microbacterium, Micrococcus, Pseudomonas, Rhizobium, Roseomonas and Staphylococcus. Among the isolates, A. radiobacter, D. ficus, M. antarcticus, M. luteus, R. radiobacter and R. selenitidurans were able to tolerate different amounts of arsenic and silver in the presence of gold, among which A. radiobacter and D. ficus showed the highest resistance in such a way that they grew in the presence of 50 ppm arsenic, 50 ppm silver, and 3.5 ppm gold. Our results showed that bacterial diversity in soils containing gold, silver and arsenic metals is less than agricultural soils. It was also found that the bacterial diversity in gold mines depends on the amount of gold and the amount and type of associated elements. Due to high resistance of two endogenous bacterial species to arsenic and silver, A. radiobacter and D. ficus, have also the potential for industrial purposes in environments contaminated with these metals.

    Keywords: Aq-Darreh, Arsenic, Gold Mine, Silver., Endogenous Bacterium
  • Shahrbanoo Jafari, Rahman Emamzadeh*, Mahboobeh Nazari, Mohamadreza Ganjalikhany Pages 55-68
    Aim

    Follistatin-like protein 1 (FSTL1) is a secreted glycoprotein that plays an important role in regulating cell survival, proliferation, differentiation, migration, inflammation, and modulating the immune system. The FK domain in FSTL1 has 10 conserved cysteine residues that form 5 disulfide bonds. Despite extensive studies on the function of FSTL1, limited structural information is available about this biologically important molecule.

    Materials and Methods

    Using the SWISS-MODEL server and using the crystal structure of the FK domain of the mouse FSTL1 protein with the code (PDB: 6jzw) as a template, structural models of the FK domain of the human FSTL1 protein were prepared. In the next step, the resulting structures were checked using Swiss-PDB Viewer 4.10, Chimera 1.12 software, Ramachandaran diagram and PDBSUM server, in terms of the distance between two cysteine residues, the modeling error range, and the formation of disulfide bonds. Molecular dynamics simulations were performed using the AMBER software package with the ff14SB force field.

    Results

    The results showed that the FK domain without disulfide bond has root mean square deviations (RMSD) and root mean square fluctuations (RMSF), higher than the native FK domain. In addition, the radius of gyration in domain without disulfide bonds is significantly lower than that of native FK domain. The results show that the disulfide bonds of the FK domain play a role in the stability of the structural folding of the FK domain and the removal of these bonds increases the structural flexibility of this domain.

    Keywords: Flexibility, FSTL1 Protein, Disulfide Bonds, Molecular Dynamics Simulation
  • Somayeh Ahmadiafshar, Nowruz Delirezh*, Sanaz Sheikhzadeh, Rahim Hobbenaghi, Johan Garssen Pages 69-85

    Nanotechnology mainly shows its inhibitory effect on the tumor microenvironment by modulating the immune suppression mechanism. Success in this field largely depends on the physicochemical characterization of nanoparticle vaccines. The goal of this study was to produce anti PD-L1 monoclonal antibody decorated nanoparticles containing linrodostat mesylate with desirable properties and to investigate their physicochemical characterization . Nanoparticles were prepared using double emulsion-solvent_evaporation method. Size and morphology of the particles were investigated using the FESEM microscope method and polydispersity index and zeta potential of the particles using the DLS method, as well as release rate and encapsulation efficiency. The research results showed that nanoparticles had a suitable uniform dispersion. In the group of nanoparticles containing linrodostat mesylate, the polydispersity index of particles was 0.06 and after the binding of anti-PDL1 monoclonal antibody was 0.24. All particles were spherical with a smooth surface. The ideal particle size for nanoparticles containing linrodostat mesylate was estimated to be 210.14 nm, and it was estimated to be about 270.35 nm after binding anti-PDL1 monoclonal antibody to nanoparticles. Binding of anti-PDL1 monoclonal antibody decreased the amount of encapsulated linrodostat mesylate. The release of linrodostat mesylate was biphasic, it has an initial phase with a steep slope and the next phase is a slow and controlled release. The results showed that the vaccine based on nanoparticles produced by the double emulsion-solvent-evaporation method containing linrodostat mesylate and decorated with anti-PDL-1 monoclonal antibody has very suitable physicochemical characterization to be used as an immunotherapy vaccine.

    Keywords: Immunotherapy, Cancer, Nanoparticles, Linrodostat Mesylate, PDL1
  • Arezou Taalloli, Parviz Abdolmaleki*, Koroush Shahpasand, Najmeh Jouyan Pages 87-97
    Aims

    Alzheimer's disease (AD) is a neurodegenerative disease characterized by the progressive loss of neurons leading to cognitive and memory decay. Accumulation of phosphorylated cis-tau inside neurons is considered a factor in AD's pathological features. This study investigated the effects of extremely low-frequency (EMF) and radiofrequency (RF) electromagnetic fields on the proliferation and expression of phosphorylated tau in SH-SY5Y neuroblastoma cells.

    Materials and Methods

    SH-SY5Y cells treated were exposed to 50 Hz, 20 mT EMF,  and 900 MHz for 24, 48, 72, and 96 hours, and the number of the viable cell were determined by MTT assay. Tau protein phosphorylation level was examined after exposure to EMF and RF at different time intervals.

    Results

    Exposure to the EMF and RF alone had no significant effect on the viability of SH-SY5Y cells compared to sham-exposed cells. However, the expression of phosphorylated cis-tau was significantly increased after exposure.

    Conclusion

    This study suggests that exposure of human neuroblastoma cells to a 50 Hz electromagnetic field and 900 MHz radiofrequency might induce phosphorylated cis-tau and thus enhance the potency of AD.

    Keywords: Alzheimer's Disease, Extremely Low-Frequency, Radiofrequency, MTT Assay, Cis-Tau
  • Mohammad Satari*, Mohammad Naseh Talebi, Mehdi Fakhimi Kamran, Farzaneh Zarrin, Shadi Akbari Pages 99-118

    With the wide spread of electromagnetic waves in living environment, concerns about the harmful effects of these waves on human health have increased. However, many studies have been conducted on the biological effects of non-ionizing radiation, but there is no certainty about the effects of these radiation, especially on the nervous system. The achieved results from studies have many differences and even conflicting results have been reported. According to the previous studies, it is not yet concluded whether non-ionizing electromagnetic radiation damaging to the nervous system.  The purpose of this study is to analyze published articles about the effects of non-ionizing electromagnetic radiation on the nervous system in order to extract quantitative data on the effects of these waves. The purpose of this study is to analyze published articles about the effects of non-ionizing electromagnetic radiation on the nervous system in order to extract quantitative data on the effects of these waves. At first, the articles published in the ORSAA database were reviewed and divided into two categories: cellular and molecular parameters and neurological and cognitive parameters. The results obtained from the reviews and quantitative analyzes of the articles in the ORSAA database showed that in the category of cellular and molecular parameters, non-ionizing electromagnetic waves have the greatest effect on the change of enzyme activity and damage to proteins with 418 cases. Also, in the category of neurological and cognitive parameters, non-ionizing waves have the greatest effect on behavior and cognitive effects with 171 reported cases.

    Keywords: Non-Ionizing Electromagnetic Radiation, Nervous System, Frequency Bands, ORSAA Database