اثر مهاري كومين آلدييد بر فيبريل‏هاي آميلوييدي و سميت سلولي آلفا سينوكليين

The Inhibitory Effects of Cuminaldehyde on Amyloid Fibrillation and Cytotoxicity of Alpha-synuclein

هدف: هدف از اين مطالعه، مهار فيبريلاسيون پروتيين آلفا سينوكليين در حضور كومين آلدييد است. آلفا سينوكليين جز اصلي در پلاك‏هاي پروتييني در بيماري‏هاي موسوم به سينوكليينوپاتي به‏ويژه پاركينسون است. مواد و روش‏ها: آلفا سينوكليين در اشريشيا كلي بيان و خالص شد. براي فيبريلاسيون، پروتيين خالص شده در دماي 37 درجه سانتي‏گراد و 2/7 pH: گرماگذاري شد. با روش‏هاي استاندارد سنجش، تشكيل فيبريل‏ها بررسي شد. تاثير غلظت‏هاي مختلف از كومين آلدييد (20 تا 500 ميكرومولار) بر فيبريلاسيون پروتيين مطالعه و اثر سميت سلولي نمونه‏هاي تيمار شده و كنترل روي كشت سلول‏هاي دودماني نوروبلاستوماي SK-N-MC با روش‏هاي استاندارد بررسي شد. براي مطالعه فرم پروتييني تشكيل شده در حضور دارو از آزمون مقاومت به سديم دودسيل سولفات و قدرت القاي فيبريلاسيون استفاده شد. همچنين اثر دارو بر فيبريلاسيون پروتيين ليزوزيم براي مطالعه ويژگي عملكرد دارو بررسي شد. نتايج: براي اولين بار مشاهده شد كه كومين آلدييد مي‏تواند فيبريلاسيون را در پروتيين آلفا سينوكليين تا بيش از80 درصد مهار نمايد. در نسبت مولي 5 تا 15 از دارو به پروتيين، بيشترين مهار مشاهده شد. سلول‏هاي تيمار شده با نمونه‏هاي پروتييني مهار شده با دارو تا 90 درصد بقاي سلولي داشتند در حالي‏كه تيمار با نمونه‏هاي كنترل فيبريلي موجب مرگ سلولي تا بيش از50 درصد شد. نمونه‏هاي مهار شده نسبت به سديم دودسيل سولفات مقاوم نبوده و قدرت بالايي براي القاي فيبريلاسيون نداشتند. كومين آلدييد تاثيري در روند فيبريلاسيون ليزوزيم نداشت. نتيجه‏گيري: كومين آلدييد موجب مهار فيبريلاسيون آلفا سينوكليين شد كه همراه با تشكيل تجمعات كوچك بي‏شكلي بود و اين نمونه‏هاي مهار شده موجب القاي تجمع نمي‏شد و اين تركيب مي‏تواند به‏عنوان كانديدي در مهار توليد پلاك‏هاي آلفا سينوكلييني مطرح شود.

Objective: Alpha-synuclein is a major component of protein plaques in synucleinopathies, particularly Parkinson’s disease. The purpose of this study is to assess the inhibitory effects of cuminaldehyde on the fibrillation of alpha-synuclein. Methods: Alpha-synuclein was expressed in Escherichia coli and subsequently purified. For the process of fibrillation, purified protein was incubated at 37?C and pH 7.2. Fibrillation was analyzed by the standard fibril methods. The effects of different concentrations of cuminaldehyde (20-500 ?M) on alpha-synuclein fibrillation were studied by assessment of the cytotoxic effects of samples on the neuroblastoma cell line, SK-N-MC. To study the protein aggregation forms that were generated in the presence of cuminaldehyde, SDS resistance and induced fibrillation (seeding) methods were employed. For studying its specificity on alpha-synuclein, the effect of cuminaldehyde on lysozyme fibrillation was also examined. Results: We showed, for the first time, that cuminaldehyde inhibited fibrillation by more than 80%. The highest inhibition was observed at the ratio of 5-15 moles of drug to protein. The viability of the treated cells with inhibited proteins was more than 90%, whereas non-inhibited samples caused a decrease in viability by 50%. Inhibited samples were not resistant to SDS and they were unable to induce fibrillation. Cuminaldehyde did not inhibit lysozyme fibrillation. Conclusion: Cuminaldehyde inhibited fibrillation of alpha-synuclein which was accompanied by small amorphous aggregated particles of alpha synuclein. The inhibited protein samples did not induce aggregation. Thus, cuminaldehyde can be considered as a candidate to inhibit the formation of alpha-synuclein plaques.