بررسي اثر محافظتي پلي فنول رزوراترول بر روي انسجام غشاء ميتوكندري در برابر حدواسط هاي اليگومري پروتئين ليزوزيم سفيده تخم مرغ

Study of protective effect of Resveratrol on the mitochondrial membrane integrity upon interaction with oligomeric intermediates of Hen Egg White Lysozyme

نتايج حاصل از مطالعات انجام شده در سال هاي اخير نشان مي دهد كه گونه هاي اليگومري، به عنوان حدواسط هاي سمي در روند تشكيل تجمعات آميلوئيدي، از طريق افزايش نفوذپذيري غشاهاي بيولوژيك منجر به مرگ سلولي مي شوند. در اين بين غشاء ميتوكندري از اهميت به سزائي برخوردار است به گونه اي كه اختلال در عملكرد ميتوكندري ويژگي بارز بسياري از بيماري هاي مرتبط با تجمع پروتئين هاست. در نتيجه به منظور بررسي اينتركشن تجمعات آميلوئيدي با غشاء ميتوكندري در اين مطالعه ميان كنش نمونه هاي مونومري، حدواسط هاي اليگومري و فيبريل هاي آميلوئيدي پروتئين ليزوزيم سفيده تخم مرغ با غشاء ميتوكندري (به عنوان يك مدل بيولوژيك in vitro) ، تهيه شده از مغز موش مورد بررسي قرار گرفت. در ابتدا ويژگي هاي ساختاري حدواسط هاي پيش فيبريلي با استفاده از تكنيك هاي مختلف مانند فلورسانس (ThTو ANS) و دورنگ نمائي دوراني مورد بررسي قرار گرفت و در ادامه افزايش نفوذپذيري غشاء ميتوكندريائي در حضور گونه هاي مختلف تجمعات پروتئيني و از طريق سنجش ميزان رها شدن آنزيم هاي شاخص ميتوكندري بررسي شد. نتايج حاصل نشان دهنده رها شدن آنزيم هاي ميتوكندريائي به دنبال انكوباسيون با حدواسط هاي اليگومري مي باشد، حال آن كه مونومرها و فيبريل هاي آميلوئيدي اثري نداشتند. به نظر مي رسد كه هيدروفوبيسيته سطحي بالاي حدواسط هاي اليگومري توانائي آن ها را براي ميان كنش با غشاء ميتوكندري، افزايش مي دهد. در ادامه توانائي پلي فنول رزوراترول براي مهار تخريب و نفوذپذيري غشاء ميتوكندري توسط حدواسط هاي اليگومري، مورد بررسي قرار گرفت. نتايج حاصل نشان داد رزوراترول به طور موثري افزايش نفوذپذيري غشاء ميتوكندري توسط حدواسط هاي اليگومري را مهار مي كند. پيشنهاد مي شود كه رزوراترول به واسطه اثرات پايداركنندگي خود برروي غشاء ميتوكندري آن را در برابر سميت حدواسط هاي اليگومري محافظت مي كند. نتايج حاصل مي تواند در طراحي تركيبات داروئي موثر در درمان بيمارهاي مرتبط با تجمع پروتئيني مورد استفاده قرار گيرد.

Recent findings demonstrate that oligomeric species، as toxic intermediates during the formation of mature fibrils، by increasing membrane permeability leading to cell death. Among these، the membrane of interest is mitochondria، so that mitochondrial dysfunction is a common feature of many disorders relating to protein aggregation. Therefore، in the present study interaction of the original native structure، oligomeric intermediates and amyloid fibrils of hen egg white lysozyme (HEWL) with mitochondrial membranes (as an in vitro biological model) were investigated. First structural characteristics of prefibrillar intermediates have been investigated using a range of techniques including fluorescence (ThT and ANS) and circular dichroism، and possible mitochondrial membrane permeabilization was determined following release of marker enzymes. Results presented demonstrate release of mitochondrial enzymes upon exposure to HEWL oligomers، whereas native monomer or mature fibrils were totally ineffective. It seems that increased surface hydrophobicity of HEWL oligomers enhanced their capacity to interact with mitochondrial membranes. Then we investigated the ability of Resveratrol to counteract mitochondrial membrane permeabilization induced by HEWL oligomers. The results demonstrate that Resveratrol can effectively hinder oligomer-mediated mitochondrial permeabilization. It has been suggests that Resveratrol via its membrane stabilizing effects protects mitochondria against oligomer toxicity. These may serve for design of novel therapeutic agents against disorders relating to protein misfolding and aggregation