القاي فيبريل‌زايي در سرم آلبومين گاوي و توليد رشته‌هاي آميلوئيدي به منظور استفاده از آنها به‌عنوان نانو ماده زيستي جديد

Fibrillation induction in Bovine serum Albumin and production of amyloid fibrils for use as new Bio–nanomaterial

رشته ­هاي آميلوئيدي دسته­اي از نانو رشته­ هاي پروتئيني هستند كه در آن پروتئين طبيعي به رشته­ هاي متراكم تبديل شده ­اند. تجمع مي­تواند بيماري زا و يا غير­بيماري زا باشد. اخيرا اين رشته­ ها با توجه به ساختار منحصر به فردي كه دارند، براي توليد نانومواد زيستي مورد توجه قرار گرفته­ اند. در اين مطالعه از آلبومين سرم گاوي به‌عنوان يك پروتئين مدل براي بهينه‌سازي فرايند فيبريل زايي استفاده شد. غلظت­ هاي 2-10 ميلي‌گرم بر ميلي­ليتر در بافر با pHهاي مختلف 3-7 تهيه­شده و براي دوره‌هاي صفر تا 48 ساعت در دماي 30-70 درجه سانتي­گراد قرار گرفتند و ميزان توليد رشته­هاي آميلوئيدي با روش اسپكتروفوتومتري، فلوريمتري و دورنگ نمايي دوراني بررسي شد. طيف­هاي حاصل از روش جذب­ سنجي كنگورد بر اساس ميزان طول موج ماكزيمم و جذب در طول موج ماكزيمم با نمونه حاوي رنگ كنگورد مقايسه شد. غلظت 10 ميلي­گرم بر ميلي­ليتر از پروتئين كه براي 48 ساعت در بافر با 4pH= و در دماي 50 درجه سانتي­گراد قرار داشتند، بيشترين ميزان آميلوئيد را توليد كردند. شرايط بهينه با روش فلورسانس ThT و دورنگ نمايي در غلظت 10 ميلي‌گرم بر ميلي‌ليتر، 4pH=، دماي 70 درجه سانتي‌گراد و زمان 48 ساعت به­دست آمد. حضور رشته­ ها با تصاوير ميكرسكوپ الكتروني گذاره تأييد شد. ساختار نامحلول و ابعاد رشته ­هاي آميلوئيدي آنها را به‌عنوان نانو مواد زيستي جديد معرفي مي­كند. بهينه‌سازي توليد اين ساختارها، مجال توليد آنها را در مقياس­ هاي بالاتر فراهم مي­آورد.

Amyloid fibrils are a class of protein nanoparticles in which native proteins are converted into dense fibers. The aggregation can be pathogenic or non-pathogenic. Recently, these fibrils have been considered for the production of Bio–nanomaterials due to their unique structure. In this study, Bovine serum albumin was used as a model protein to optimize the fibrillation process. Concentrations of 2-10 mg/ml were prepared in buffer at different pH values of 3-7 and placed at 0-70 ºC for 0 to 48 hours, and the amounts of produced amyloid fibrils were analyzed by spectrophotometry, fluorimetry and circular dichroism. The spectra obtained from the Congo red absorption method were compared on the basis of the maximum wavelength and absorption at maximum wavelengths with a sample containing Congo red. The concentration of 10 mg/ml of protein, which was 48 hours in buffer at pH = 4 at 50 ºC, produced the highest amounts of amyloid. Optimum conditions were obtained by ThT fluorescence and circular dichroism at a concentration of 10 mg/ml, pH = 4, 70 ºC and 48 hours. The presence of the fibers was confirmed by transmission electron microscope images. The insoluble structure and dimensions of amyloid fibrils can be describe them as new Bionanomaterials. Optimizing the production of these structures allows them to be produced at higher scales.