بررسی فرآیند تجمع یا فیبریلاسیون پروتئینهای آمیلوئید بتای-42 (Aβ42) و آلفا-سینوکلئین در حضور و عدم حضور مواد موثر گیاهان Crocus sativus و Boswellia serrata / بابک صفاری - science- دانشکدگان علوم
|
شواهد قانعکنندهای وجود دارند که نشان می دهند تجمع پروتئین آلفا-سینوکلئین و پپتیدهای آمیلوئید بتا (Aβ) به حدواسط های اولیگومری و اجسام فیبریلی، در بیماریزایی بیماری های پارکینسون و آلزایمر نقشی بنیادین بازی می کنند. شناسایی ملکول های کوچکی که بتوانند روند شکلگیری این تودههای پروتئینی را مهار یا متوقف سازند میتواند راهبرد عملی مناسبی در درمان بیماریهای تحلیلرنده سامانه عصبی باشد. در این پژوهش، با به کارگیری برخی روشهای بیوشیمیایی و بیوفیزیکی، به بررسی موارد زیر پرداختیم: 1) آیا کروسین و کروستین، دو کارتنوئید اصلی گیاه زعفران (Crocus sativus)، قادر به ممانعت از فرآیند فیبریلهشدن آلفا-سینوکلئین و گسست ساختارهای فیبریلی این پروتئین هستند؟، و 2) فعالیت ضد آمیلوئیدی بتا-بوسولیک اسید، یک تریترپنوئید پنج حلقهای از گیاه Boswellia serrata.، بر روی پروتئین-های آلفا-سینوکلئین و Aβ42 چگونه است؟ یافتههای ما نشان دادند که کروسین و کروستین میتوانند به صورت وابسته به غلظت موجب مهار فیبریلهشدن پروتئین آلفا-سینوکلئین گردند و این کار را با تثبیت اولیگومرهای اولیه این پروتئین در وضعیت off-pathway، غیر سمی و با صورتبندیهای نامنظم انجام می-دهند. محاسبات برازش منحنی نشر فلورسنس ThT نشان دادند که میزان IC50 کروسین و کروستین بر روی فرآیند فیبریلهشدن آلفا-سینوکلئین، به ترتیب، برابر است با 57/54 میکرومولار (بازه اطمینان 95% = 12/65 – 34/45) و 92/28 میکرومولار (بازه اطمینان 95% = 56/34 – 90/23). این دو ترکیب گیاهی همچنین موجب شکست فیبریلهای بالغ آلفا-سینوکلئین به اجسام اولیگومر مانندی میشوند که فاقد قابلیت فیبریلزایی هستند. اثرات مهاری کروسین بر اولیگومرهای on-pathway آلفا-سینوکلئین محدود بود در حالی که کروستین با کارایی بیشتری موجب ممانعت از تبدیل این گونهها به اَشکال پیشافیبریلی و ساختارهای فیبریلی میشد. نتایج کوتاه مدت تیمار اولیگومرهای آلفا-سینوکلئین با کروستین از عدم قابلیت این ملکول در گسست ساختار اولیگومرهای on-pathway آلفا-سینوکلئین حکایت داشت ولی به کاهش سطح آبگریز در دسترس این تودهها انجامید. یافتههای ما در رابطه با اثرات ضد آمیلوئیدی بتا-بوسولیک اسید نشان دادند که این ترکیب فاقد فعالیت مهاری بر روی آلفا-سینوکلئین است اما میتواند پپتیدهای Aβ42 را به سوی مسیرهای تشکیل تجمعات بیشکل، غیر سمی، ناهمگون و فاقد ساختار مشخص سوق دهد و از تشکیل حدواسطهای غنی از صفحات بتا جلوگیری نماید. همچنین معلوم شد که بتا-بوسولیک اسید بر فیبریلهای بالغ Aβ42 تاثیر مخرب ندارد و موجب شکست یا گسست این ساختارها نمیگردد. با توجه به این یافتهها، چنین به نظر میرسد که کروستین واجد جنبههای دارویی بر روی بیماریهای حاصل از تجمع پروتئین آلفا-سینوکلئین باشد. |