مطالعه اثر جهش r12c بر ساختار، فعالیت چاپرونی و خصوصیات آمیلوئیدی آلفا-b کریستالین انسانی

آلفاb-کریستالین که از خانواده پروتئین های کوچک شوک حرارتی است، نقش کلیدی در محافظت سلولی در برابر استرس های محیطی دارد. جهش در ژن این پروتئین (cryab) با بیماری هایی نظیر آب مروارید، میوپاتی قلبی تأخیری و میوپاتی فیبر ماهیچه ای مرتبط است. اسیدآمینه آرژینین شماره 12 در پروتئین آلفاa-کریستالین حفاظت شده می باشد و جهش جایگزینی آرژینین 12 با سیستئین در ژن cryaa با بیماری آب مروارید ارتباط دارد. در پژوهش حاضر اثر یون های کلسیم و روی بر ساختار و فعالیت چاپرونی و ویژگی های آمیلوئیدی آلفاb-کریستالین های وحشی و جهش یافته ی r12c بررسی شد. گزارش شده است که یون های کلسیم و روی نقش مهمی در ساختار و عملکرد پروتئین های آلفا کریستالین ایفا می کنند. به همین منظور ابتدا جهش هدفمند r12c بر پلاسمید حاوی cdna ژن cryab وحشی اعمال گردید و سپس فرآیند جهش زایی به کمک آنزیم های محدود کننده و توالی یابی نوکلئوتیدی تأیید شد. هر دو پلاسمید وحشی و جهش یافته به درون باکتری اشرشیا کلی bl21 (de3) منتقل گردید و پروتئین های بیان شده ی مربوطه به کمک کروماتوگرافی تعویض آنیونی و فیلتراسیون ژلی تخلیص شد. نتایج فلورسانس (trp و ans) نشان می دهد که این دو پروتئین ساختار سوم متفاوت دارند. نتایج مطالعه فعالیت چاپرونی حاکی از آن است که پروتئین وحشی و جهش یافته در حضور دو پروتئین هدف انسولین و گاما کریستالین رفتار چاپرونی متفاوتی نشان می دهند. در حضور یون روی نیز ضمن افزایش سطوح آبگریز، فعالیت چاپرونی هر دو نمونه ی جهش یافته و وحشی افزایش می یابد. همچنین در حضور یون کلسیم فعالیت چاپرونی هر دو پروتئین به میزان قابل توجهی کاهش یافت. مطالعات اسپکتروسکوپی مرئی-فرابنفش نشان می دهد که در حضور یون کلسیم واسرشتگی در پروتئین وحشی همراه با توده ای شدن می باشد ولی در نمونه ی جهش یافته یون کلسیم در غلظت بالا تنها باعث واسرشتگی پروتئین می گردد. مطالعات فلورسانس tht نشان می دهد که حضور یون کلسیم و گوانیدین هیدرو کلراید تاثیری بر تشکیل فیبرهای آمیلوئیدی هر دو نمونه ی پروتئینی ندارد. مطالعات فلورسانس tht پیشنهاد می کند که استرس دمایی می تواند فرایند ایجاد فیبر را در هر دو نمونه ی پروتئینی القاء کند. به طور کلی این پژوهش پیشنهاد می-کند که جهش r12c نسبت به نمونه ی وحشی در حضور غلظت بالای یون کلسیم و در حضور استرس دمایی در مقابل توده ای شدن و فرایند فیبرزایی مقاومت بیشتری می کند. با توجه به یافته های این پژوهش با قطعیت نمی-توان در خصوص بیماری زایی جهش r12c در ژن آلفاb-کریستالین اظهار نظر کرد.از اینرو مطالعات بیشتری در این خصوص پیشنهاد می شود.