بررسی اثر دنباله سومو بر بیان، حلالیت و فیبریلاسیون آلفاسینوکلئین

نوع مقاله : پژوهشی اصیل

نویسندگان

1 تربیت مدرس

2 دانشگاه تربیت مدرس

چکیده
چکیده

پروتئین آلفا سینوکلئین اصلی‌ترین عامل شناخته شده در بیماری پارکینسون است. بیان این پروتئین‌ به دلیل خاصیت تجمعی که دارد با چالش همراه است. یکی از این چالش‌ها وجود پروتئین در رسوب باکتری است. مطالعات نشان داده که بیان پروتئین‌ها با برچسب‌هایی نظیر SUMO باعث افزایش بیان در فاز محلول می‌شود؛ ازاین‌رو بیان آلفاسینوکلیئن با این دنباله جهت افزایش پروتئین در فاز محلول بررسی شد. همچنین در این مطالعه سعی بر آن شد که تأثیر دنباله سومو بر فیبریلاسیون آلفاسینوکلئین بررسی شود. در این تحقیق ژن آلفا سینوکلئین با دنباله سومو ‌کلون شد. بیان پروتئین به فرم محلول صورت گرفت. پروتئین توسط ستون نیکل سفارز تخلیص شد و دیالیز انجام شد سپس بررسی فیبریلاسیون توسط نشر فلورسانس تیوفلاوین تی به مدت 72 ساعت انجام شد. مشاهده شد که پروتئین به همراه دنباله سومو میزان بیان بالاتری دارد و 95% از پروتئین در فاز محلول است از طرفی نشان داده شد که دنباله سومو خاصیت مهاری بر روند تشکیل فیبریل آمیلویید در مقایسه با آلفاسینوکلئین بدون دنباله سومو دارد. نتایج به‌دست‌آمده از مطالعات پیشین نشان می‌‌داد که اتصال دنباله سومو باعث افزایش بیان و میزان حلالیت پروتئین‌های نوترکیب می‌شود. این مطالعه نشان داد که حضور این دنباله به میزان بیان پروتئین و همچنین حضور پروتئین در فاز محلول کمک کرد. از طرفی مشاهدات آزمایشگاهی نشان داده که این دنباله خاصیت ضد فیبریلاسیونی برای پروتئین‌هایی با خاصیت آمیلوییدی دارد و در این مطالعه نشان داده شد که اضافه‌کردن دنباله سومو به پروتئین آلفاسینوکلئین مانع خاصیت تجمعی آن می‌شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


.1 Stefani M, Dobson CM. Protein aggregation and aggregate toxicity: new insights into protein folding, misfolding diseases and biological evolution. Journal of molecular medicine. 2003;81(11):678-99.
.2 Bouchard M, Zurdo J, Nettleton EJ, Dobson CM, Robinson CV. Formation of insulin amyloid fibrils followed by FTIR simultaneously with CD and electron microscopy. Protein Science. 2000;9(10):1960-7.
.3 Sunde M, Blake CC. From the globular to the fibrous state: protein structure and structural conversion in amyloid formation. Quarterly reviews of biophysics. 1998;31(01):1-39.
.4 LeVine 3rd H. Thioflavine T interaction with synthetic Alzheimer's disease beta-amyloid peptides: detection of amyloid aggregation in solution. Protein science: a publication of the Protein Society. 1993;2(3):404.
.5 Collins SR, Douglass A, Vale RD, Weissman JS. Mechanism of prion propagation: amyloid growth occurs by monomer addition. PLoS biology. 2004;2:1582-90.
.6 Bellotti V, Chiti F. Amyloidogenesis in its biological environment: challenging a fundamental issue in protein misfolding diseases. Current opinion in structural biology. 2008;18(6):771-9.
.7 Forno LS. Neuropathology of Parkinson's disease. Journal of Neuropathology & Experimental Neurology. 1996;55(3):259-72.
.8 Spillantini MG, Crowther RA, Jakes R, Hasegawa M, Goedert M. α-Synuclein in filamentous inclusions of Lewy bodies from Parkinson’s disease and dementia with Lewy bodies. Proceedings of the National Academy of Sciences. 1998;95(11):6469-73.
.9 Iwai A, Yoshimoto M, Masliah E, Saitoh T. Non-A. beta. Component of Alzheimer's Disease Amyloid (NAC) is Amyloidogenic. Biochemistry. 1995;34(32):10139-45.
.10 Justine R, Maria-Grazia M. Considerations for the Use of Polyphenols as Therapies in Neurodegenerative Diseases. Considerations for the Use of Polyphenols as Therapies in Neurodegenerative Diseases. 2019, 20, 1883:.10.3390
11. Mészáros A, Muwonge K, Janvier S, Ahmed J, Tompa P. A Novel Tandem-Tag Purification Strategy for Challenging Disordered Proteins. Biomolecules. 2022 Oct 26;12(11):1566.
12. Xiao‑Feng Z, Guo‑Qiang T, Wu W. A simple and rapid protein purification method based on cell-surface display of SUMO-fused recombinant protein and Ulp1 protease.
.13 Tauseef R. B, Suzanne C. E, John P. H, Michael R. M. SUMO fusion technology for diYcult-to-express proteins. 10.1016/j.pep.2005.03.016
.14 Huiyan W, Yechen X, Lianjun F, Hongxin Z, Yaofang Z, Xiaoshan W, Yuxia Q,Yadong H, Hongchang G, Xiaokun L. High-level expression and purification of soluble recombinant FGF21 protein by SUMO fusion in Escherichia coli. 2010, 10:14/1472-6750/10/14
15. Petranka K, Erik M, Manuel G, Marilyn T, He-Hsuan H, Guillaume B, Henning U, Markus Z, Sebastian K, Frauke M, Mathias B, Jochen H. W. Sumoylation inhibits α-synuclein aggregation
and toxicity. 201010117:. 10.1083
16. Savyon M, Engelender S. SUMOylation in α-synuclein homeostasis and pathology. Frontiers in Aging Neuroscience. 2020 Jun 25;12:167.
17. Yu-Qian Z, Kevin D. S. Sumoylation of amyloid precursor protein negatively regulates
Aβ aggregate levels. 2008 , 3; 374(4): 673–678