مطالعه ساختار و فعالیت آمیلوئیدی کریستالین های قندی و غیر قندی

آلفا کریستالین به عنوان چاپرون اصلی لنز مسئول حفظ شفافیت لنز و جلوگیری از نامحلول شدن، توده ای شدن و رسوب پروتئین ها روی لنز و به تعویق انداختن ابتلا به بیماری آب مروارید است. در پژوهش های قبلی گزارش شده است که توده ای شدن و تشکیل فیبر آمیلوئیدیِ کریستالین های لنز نقش اساسی در پیدایش عارضه ی آب مروارید دارد و همچنین ارتباط نزدیکی بین طیف وسیعی از بیماری های چشمی با قندی شدن غیر آنزیمی این پروتئین ها گزارش شده است. در این پژوهش نقش قندی شدن غیر آنزیمی بر ساختار، توده ای شدن و فیبریلاسیون پروتئین های کریستالین لنز چشم گاو بررسی شد. هدف اصلی این پژوهش مقایسه تمایل پروتئین های محلول لنز و آلفا کریستالینِ طبیعی و قندی برای توده ای شدن و تشکیل فیبر آمیلوئیدی بود. اِلقای فیبر آمیلوئید به کمک استرس فیزیکی و شیمیایی انجام شد. در این مطالعه از روش های مختلف طیف سنجی جذبی، فلورسانس و الکتروفورز ژلی برای مطالعه تغییرات ساختاری پروتئین استفاده شد. قندی شدن غیر آنزیمی کریستالین های لنز به وسیله الکتروفورز ژلی، آزمون opa و فلورسامین تایید شد. با کمک روش الکتروفورز ژلی وجود گونه های مولکولی با وزن بالا در کریستالین های قندی نشان داده شد. همچنین با مطالعه الکتروفورتیک در شرایط غیر احیایی و احیایی نقش اتصالات عرضی دی سولفیدی در توده ای شدن کریستالین های قندی و غیر قندی مشخص شد. نتایج مطالعه طیف جذبی- فرابنفش نشان داد که کریستالین های قندی به طور قابل توجهی در برابر توده ای شدن پس از استرس شیمیایی و فیزیکی مقاومت می کنند. نتایج مطالعه فلورسانس نشان داد که پس از القای فیبریلاسیون، میزان سطوح آبگریز نمونه های مختلف پروتئینی افزایش می یابد. افزایش سطوح آبگریز ارتباط مستقیمی با تمایل پروتئین به توده ای شدن و تشکیل فیبر آمیلوئیدی دارد. با استفاده از خاصیت جذبی اسپکتروسکوپی کنگورد و نشر فلورسانس تیوفلاوین-t تشکیل فیبر آمیلوئیدی پس از القای فیبریلاسیون توسط نمونه های مختلف پروتئینی در حضور واسرشته کننده های شیمیایی بررسی شد. این نتایج حاکی از تمایل کمتر کریستالین های قندی به تشکیل فیبر آمیلوئیدی بود. به طور کلی نتایج حاصل از این پژوهش نشان می دهد که قندی شدن غیر آنزیمی کریستالین ها منجر به پایداری ساختاری آن ها و به تَبَع آن مقاومت بیشتر نسبت به توده ای شدن و تشکیل فیبر آمیلوئیدی در حضور استرس های شیمیایی و فیزیکی می شود. این یافته در ظاهر بر خلاف شواهد متعددی است که بیانگر ارتباط بین قندی شدن کریستالین و عارضه آب مروارید در بیماران دیابتی می باشد، اما این تناقض با توجه به کاهش فعالیت چاپرونی آلفا کریستالین قندی (قبلا گزارش شده است) و یا با تولید گونه های فعال اکسیژنی به وسیله ی شکل قندی این پروتئین یا هر دو قابل توجیه است.