اثر یون های فلزی روی تجمع پروتئین لیزوزیم و پپتید آمیلوئید بتا

چکیده تجمع پروتئین¬ها در پژوهش¬های بیوشیمیایی، بیوتکنولوژی و در مطالعه¬ی بیماری¬های انسانی اهمیت زیادی دارد. علی¬رغم بررسی¬های گسترده بر روی نحوه تشکیل تجمع¬های آمیلوئیدی هنوز مکانیسم آن ناشناخته است. شواهد اساسی نشان می¬دهد که یون¬های فلزی مثل آهن، مس، روی و آلومنییوم در بروز بیماری¬های تحلیل -برنده عصبی نقش دارند. در این پژوهش، تأثیر غلظت¬های مختلف یون¬های فوق بر تشکیل تجمع¬های آمیلوئیدی تحت شرایط آزمایشگاهی بررسی شده است. در این مطالعه، از روش طیف¬¬سنجی فلورسانس با استفاده از تایوفلاوین تی و میکروسکوپ نیروی اتمی برای بررسی اثر یون¬های فلزی مس، آهن، آلومنییوم و روی بر تشکیل تجمع¬های آمیلوئیدی از پپتید آمیلوئید بتا، پس از انکوباسیون در دمای 25 درجه سانتی گراد و به مدت 24 ساعت استفاده شد. نتایج حاصل نشان داد که غلظت¬های مختلف یون¬های فلزی مختلف تأثیر متفاوتی برتشکیل تجمع¬های آمیلوئیدی دارد. غلظت¬ ¬مولار مساوی و غلظت¬ بالای استوکیومتری یون مس باعث کاهش شدت فلورسانس و بنابراین مانع شکل¬گیری فیبریل می¬شود در حالی که غلظت¬ پایین استوکیومتری باعث افزایش شدت فلورسانس و شکل¬گیری فیبریل می¬شود. اما در مورد یون آهن، غلظت¬ مولار مساوی ، غلظت¬های پایین و بالای استوکیومتری باعث افزایش طیف فلورسانس آمیلوئید بتا و افزایش شکل-گیری تجمع¬های آمیلوئیدی می¬شود. یون روی نیز با افزایش غلظت منجر به کاهش در نشر فلورسانس و کاهش شکل¬گیری فیبریل¬های آمیلوئیدی می¬شود. یون آلومنییوم نیز با افزایش غلظت منجر به افزایش در نشر فلورسانس و افزایش شکل¬گیری تجمع¬های آمیلوئیدی می¬شود. تصاویر میکروسکوپ نیروی اتمی با نتیجه¬های حاصل از فلورسانس مطابقت دارد. در مطالعه¬ی سینتیک تشکیل تجمع¬های آمیلوئیدی از پروتئین لیزوزیم استفاده شد. در این مطالعه از دو روش طیف¬سنجی فلورسانس تایوفلاوین تی و طیف¬سنجی دورنگ¬نمایی دورانی استفاده شد و شرایط مورد نیاز برای تشکیل تجمع¬های پروتئینی (2ph و دمای 54 درجه¬ی سانتی گراد) فراهم گردید. نتیجه¬های فلورسانس تایو فلاوین تی نشان داد که افزایش در مدت ¬زمان انکوباسیون نمونه¬های لیزوزیم باعث افزایش در نشر فلورسانس و افزایش¬ شکل¬گیری تجمع¬های آمیلوئیدی می¬شود. نتیجه¬های بدست آمده از طیف cd نیز نشان داد که افزایش مدت ¬زمان انکوباسیون، تشکیل تجمع¬های پروتئینی با ساختار بتا را افزایش می¬دهد. بررسی اثر یون¬های فلزی روی سینتیک شکل¬گیری تجمع¬های آمیلوئیدی نشان داد که هر سه یون فلزی مس¬، روی و آلومنییوم باعث تسریع شکل¬گیری تجمع¬های آمیلوئیدی می¬شوند. نتایج حاصل نشان داد که یون¬های فلزی بیشتر روی مرحله¬ی تأخیر رشد فیبریل¬های آمیلوئیدی تأثیر دارند و منجر به توقف رشد فیبریل در این مرحله می¬شوند.