بررسي اثر مهاري تاكسيفولين بر فرايند فيبريلاسيون پروتئين ليزوزيم سفيده تخم مرغ

A study on the inhibitory effects of taxifolin on amyloid fibrillation of hen egg white lysozyme

در بين روش هاي درماني مورد استفاده براي بيماري هاي مرتبط با تجمعات آميلوئيدي، روش هاي مبتني بر استفاده از تركيبات طبيعي با خاصيت آنتي آميلوئيدوژنيك بسيار مورد توجه قرار گرفته است. اگرچه مطالعات in vitro و in vivo زيادي دلالت بر توانايي مهار فيبريلاسيون توسط اين تركيبات دارد ولي مكانيسم عمل اين تركيبات با يكديگر متفاوت مي باشد. در اين مطالعه، با استفاده از رنج وسيعي از تكنيك ها شامل فلورسانس تيوفلاوين T و نايل رد، جذب قرمز كنگو، و ميكروسكوپ نيروي اتمي توانايي ملكول طبيعي تاكسيفولين در مهار فرايند فيبريلاسيون پروتئين ليزوزيم سفيده ي تخم مرغ مورد بررسي قرار گرفت. نتايج حاصل نشان داد كه تاكسيفولين از طريق اتصال به تجمعات پيش فيبريلي اثرات مهاري خود را اعمال مي نمايد. بعلاوه، اتصال تاكسيفولين باعث تغيير مسير فيبريلاسيون به سمت ايجاد ساختارهاي كروي زنجيره اي شكل بزرگ مي شود كه داراي محتواي صفحات بتا كم و سطوح آبگريز در دسترس اندك ميگردد. همچنين سنجش ميزان فلورسانس تيوفلاوين T نشان داد كه توانايي اتصال تاكسيفولين به تجمعات پيش فيبريلي با رشد آنها و تشكيل تجمعات پروتوفيبريلي بزرگ در انتهاي فاز رشد كاهش مي يابد. به نظر ميرسد كه نتايج حاصل در طراحي مهاركننده هاي تجمع پروتئيني مرتبط با بيماري هاي تحليل برنده ي سيستم عصبي موثر باشد.

Among therapeutic approaches for amyloid-related diseases, attention has recently turned to the use of natural products as effective anti-aggregation compounds. Although a wealth of in vitro and in vivo evidence indicates some common inhibitory activity of these compounds, they don’t generally suggest the same mechanism of action. In the present study, using a range of techniques including Thioflavin T and Nile red fluorescence assays, Congo red absorbance measurements, and atomic force microscopy the ability of taxifolin on the inhibition of HEWL amyloid fibrillation was investigated. Obtained results demonstrated that taxifolin exerts its inhibitory effect by binding to HEWL prefibrillar species. Furthermore, it’s binding results in diverting the amyloid pathway toward formation of very large globular, chain-like aggregates with low β-sheet content and reduced solvent-exposed hydrophobic patches. ThT fluorescence measurements show that the binding capacity of taxifolin is significantly reduced, upon generation of large protofibrillar aggregates at the end of growth phase. We believe these results may help design promising inhibitors of protein aggregation for amyloid-related diseases