
تعداد نشریات | 41 |
تعداد شمارهها | 1,143 |
تعداد مقالات | 9,835 |
تعداد مشاهده مقاله | 18,104,537 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 12,651,993 |
تأثیر مهارکنندگی عصاره خرفه (Portulaca oleracea L.) بر روی فیبریلاسیون لیزوزیم و نقش احتمالی آن در بهبود بیماریهای تحلیل برنده سیستم عصبی | ||
فصلنامه علمی زیست شناسی جانوری تجربی | ||
دوره 11، شماره 3 - شماره پیاپی 43، اسفند 1401، صفحه 21-31 اصل مقاله (1.37 M) | ||
نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.30473/eab.2023.63664.1878 | ||
نویسندگان | ||
حسن فاضلی نژاد* 1، 2؛ نیره کیقبادی3 | ||
1دانشیار، دانشگاه پیام نور، گروه زیستشناسی، تهران، ایران، صندوق پستی 4697-19395 | ||
2دانشیار، گروه زیستشناسی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه حکیم سبزواری، سبزوار، ایران | ||
3کارشناس ارشد، گروه زیستشناسی، دانشگاه پیام نور، تهران، ایران، صندوق پستی 4697-19395 | ||
چکیده | ||
یکی از ویژگیهای اصلی بیماریهای تحلیل برنده سیستم عصبی مانند آلزایمر تجمع آمیلوئیدی پروتئینهای ویژه در بافت مغز میباشد. بنابراین، جلوگیری از تجمع آمیلوئیدی و رسوب آنها در پیشگیری و درمان چنین بیماریهایی از اهمیت بالایی برخوردار است. در مطالعه تجربی حاضر، اثرات احتمالی عصاره خرفه بر روند فیبریلاسیون آمیلوئیدی لیزوزیم سفیده تخممرغ بهعنوان یک پروتئین مدل و نقش احتمالی آن در درمان بیماریهای آمیلوئیدوز بررسی شده است. آمیلوئید لیزوزیم در شرایط نسبتا ناملایمی مانند pH بهشدت اسیدی و دمای بالا تولید شد و با تکنیکهای مختلف از جمله سنجش اتصال قرمز کنگو، تیوفلاوین T و میکروسکوپ نیروی اتمی تشکیل آن تأیید شد. دادهها با استفاده از نرمافزار SPSS 16 و با استفاده از آزمون t مستقل مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. برگ گیاه خرفه بعد از جمعآوری و خشکشدن، ابتدا کلروفیلزدایی شده و سپس عصاره هیدروالکلی آن بهدست آمد. عصاره پس از تغلیظ و خشکشدن بهمدت 48 ساعت، در دمای 20- درجه سانتیگراد نگهداری شد. بررسیها با تیوفلاوین T نشان دادکه تشکیل آمیلوئید در حضور عصاره خرفه بهصورت وابسته به غلظت و بهصورت معنیداری مهار میشود (05/0p˂). آزمایش کنگورد و همچنین تصاویر میکروسکوپ نیروی اتمی نیز مهار تشکیل آمیلوئید در حضور عصاره خرفه را تأیید کرد. فلورسانس ذاتی و خارجی (ANS) نشان دادکه مهار تشکیل آمیلوئید از طریق پایدارسازی ساختار طبیعی پروتئین انجام نمیگیرد. نتایج نشان داد که ترکیبات آروماتیک موجود در عصاره خرفه احتمالاً بهطور مستقیم به هسته آمیلوئیدوژنیک تجمعات وارد شده و در نتیجه تشکیل فیبریل آمیلوئید را مهار میکند. این نتایج ممکن است در نهایت منجر به کشف مهارکنندههای بالقوه برای مهار تشکیل فیبریلهای آمیلوئید و اثرات نامطلوب بیولوژیکی آن شود. | ||
کلیدواژهها | ||
بیماریهای تحلیل برنده سیستم عصبی؛ تجمعات پروتئینی؛ عصاره خرفه؛ لیزوزیم؛ مهارکنندههای آمیلوئید | ||
عنوان مقاله [English] | ||
Inhibitory effect of Portulaca oleracea L. Extract against the Lysozyme fibrillation and its possible role in ameliorate of neurodegenerative diseases | ||
نویسندگان [English] | ||
Hassan Fazelinejad1، 2؛ Nayyereh Keighobadi3 | ||
1Associate Professor, Department of Biology, Payam Noor University, Po BOX, 19395-3697, Iran|Associate Professor, Department of Biology, Faculty of Basic Sciences, Hakim Sabzevari University, Sabzevar, Iran | ||
2Associate Professor, Department of Biology, Payam Noor University, Po BOX, 19395-3697, Iran|Associate Professor, Department of Biology, Faculty of Basic Sciences, Hakim Sabzevari University, Sabzevar, Iran | ||
3M.A. of Biochemistry, Department of Biology, Payam Noor University, PO BOX, 19395-3697, Iran | ||
چکیده [English] | ||
One of the main features of neurodegenerative disorders such as Alzheimer's disease (AD) is the amyloid aggregation of specific proteins in the brain tissue. Inhibition of protein misfolding and aggregation is results of utmost importance in the prevention and treatment of such diseases. In the experimental present study the possible effects of Portulaca oleracea extract on amyloid fibrillation of hen egg white lysozyme (HEWL) as a protein model and possible its role in treatment of amyloidosis diseases were explored. Lysozymal amyloid was prepared in the harsh condition such as acidic pH and high temperature and confirmed by various techniques including Congo red (CR), Thioflavin T (ThT) binding assays and atomic force microscopy. Data were analyzed through SPSS 16 using descriptive statistics as well as independent t-test. The collected and dried Portulaca oleracea was first dechlorophyllized and then its hydroalcoholic extract was obtained. The extract was concentrated and dried for 48 h, then stored at -20º. This studies by ThT showed that, amyloid formation in the presence of Portulaca oleracea extract significantly (p˂0.05) in a concentration-dependent manner was inhibited. The Amyloid formation inhibition in presence of the extract also were confirmed by Congo red assay and AFM images. Both Intrinsic and ANS fluorescence showed that inhibition effect of the extract is not due to stabilization of native structure of the protein. The results suggested that aromatic compounds in the extract may directly insert into amyloidogenic core of aggregates and disrupt pi-pi stacking interactions and thus inhibit amyloid fibril formation. These results may ultimately find applications in the development of potential inhibitors against amyloid fibril formation and its biologically adverse effects. | ||
کلیدواژهها [English] | ||
Amyloid inhibitors, Lysozyme, neurodegenerative diseases, portulaca oleracea extract, protein aggregation | ||
مراجع | ||
Abdel Moneim, A.E. (2013). The neuroprotective effects of purslane (Portulaca oleracea) on rotenone-induced biochemical changes and apoptosis in brain of rat. CNS Neurol Disord Drug Targets; 12: 830-41.
Arshiya, S.; Khaleequr, R. (2013). Portulaca oleracea Linn: a global panacea with ethnomedicinal and pharmacological potential. Inter J Pharm Pharm Sci; 5: 33-39.
Berrocal, R.; Vasudevaraju, P.; Indi, S.S.; Sambasiva Rao, K.R.; Rao, K.S. (2014). In vitro evidence that an aqueous extract of Centella asiatica modulates α-synuclein aggregation dynamics. J Alzheimers Dis; 39: 457-465.
Cascella, R.; Fani, G.; Capitini, C.; Rusmini, P.; Poletti, A.; Cecchi, C.; Chiti, F. (2018). Toxic HypF-N Oligomers Selectively Bind the Plasma Membrane to Impair Cell Adhesion Capability. Biophys J; 114: 1357-1367.
Chiang, K.; Koo, E. (2014). Emerging therapeutics for Alzheimer’s disease. Annu Rev Pharmacol Toxicol; 54: 381-405.
Chiti, F.; Dobson, C.M. (2017). Protein Misfolding, Amyloid Formation, and Human Disease: A Summary of Progress over the last decade. Annu Rev Biochem; 86: 27-68.
Cho, J.K.; Ryu, Y.B.; Curtis-Long, M.J.; Ryu, H.W.; Yuk, H.J.; Kim, D.W.; Kim, H.J.; Lee, W.S.; Park, K.H. (2012). Cholinestrase inhibitory effects of geranylated flavonoids from Paulownia tomentosa fruits. Bioorg Med Chem; 20: 2595-2602.
Dixit, S.; Bernardo, A.; Walker, J.M.; Kennard, J.A.; Kim, G.Y.; Kessler, E.S.; Harrison, F.E. (2015). Vitamin C deficiency in the brain impairs cognition, increases amyloid accumulation and deposition, and oxidative stress in APP/PSEN1 and normally aging mice. ACS Chem Neurosci; 6: 570-581.
Hardy, J.; Selkoe, D.J. (2002).The amyloid hypothesis of Alzheimer’s disease: progress and problems on the road to therapeutics. Science; 297: 353-356.
Jin, Y.Z.; Zhang, H.Y.; Sun, X.Y. (2011). Effects of different extracts from Portulacae Herba on spatial learning performance in senile mice induced by D-gal. Chin. J Exp Tradit Med Form; 17: 178-181.
Jin, T-Y;, Li, S-Q;, Jin, C-R.; Shan, H.; Wang, R.-M.; Zhou, M-X.; Li, A.-L.; Li, L-Y.; Hu, S-Y.; Shen, T.; Xiang, L. (2018). Catecholic Isoquinolines from Portulaca oleracea and Their Anti-inflammatory and β2-Adrenergic Receptor Agonist Activity. J Nat Prod; 81: 768-777.
Kumar, G.P.; Khanum, F. (2012). Neuroprotective potential of phytochemicals. Pharmacogn Rev; 6: 81-90.
Lakey-Beitia, J.; Berrocal, R .; Rao, K. S, Durant, A.A. (2015). Polyphenols as Therapeutic Molecules in Alzheimer’s Disease.Through Modulating Amyloid Pathways. Mol Neurobiol; 51: 466-479.
Lee, C-C.; Nayak, A.; Sethuraman, A.; Belfort, G.; McRae, G.J. A. (2007). Three-Stage Kinetic Model of Amyloid Fibrillation. Biophys. J; 92: 3448-3458.
Liu, L.; Howe, P.; Zhou, Y. F.; Xu, Z. Q.; Hocart, C.; Zhan, R. (2000). Fatty acids and β-carotene in Australian purslane (Portulaca oleracea) varieties. J chromatogr A.; 893: 207-213.
Ma, Y.; Li, X.; Zhang, W.; Ying, X.; Stien, D. (2021). A trace alkaloid, oleraisoindole A from Portulaca oleracea L. and its anticholinesterase effect. Nat Prod Res.; 35: 350-353.
Nilsson, M.R. (2004). Techniques to study amyloid fibril formation in vitro. Methods; 34: 151-60.
Palaniswamy, U.R.; McAvoy, R. J.; Bible, B.B. (2001). Stage of harvest and polyunsaturated essential fatty acid concentrations in purslane (Portulaca oleraceae) leaves. J Agric Food Chem; 49: 3490-3493.
Pallàs, M.; Camins, A. (2006). Molecular and biochemical features in Alzheimer’s disease. Curr Pharm; 12: 4389-4408.
Prado-Prado, F.; García, I. (2012). Review of theoretical studies for prediction of neurodegenerative inhibitors. Mini Rev Med Chem; 12: 452-466.
Park, S.Y. (2010). Potential therapeutic agents against Alzheimer’s disease from natural sources. Arch Pharm Res, 33: 1589-1609.
Porat, Y.; Abramowitz, A.; Gazit, E. (2006). Inhibition of Amyloid Fibril Formation by Polyphenols: Structural Similarity and Aromatic Interactions as a Common Inhibition Mechanism. Chem Biol Drug Des; 67: 27-37.
Ramassamy, C. (2006). Emerging Role of Polyphenolic Compounds in the Treatment of Neurodegenerative Diseases: A Review of Their Intracellular Targets. Eur. J. Pharmacol; 545: 51-64.
Ramshini, H.; Ebrahim-Habibi, A. (2012). Thermal disaggregation of type B yeast hexokinase by indole derivatives: a mechanistic study. Int J Biol Macromol; 50: 1260-6.
Ramshini, H.; Ayoubi, F. (2014). Inhibitory Effect of Cinnamomum Zeylanicum and Camellia Sinensis Extracts on the Hen Egg-White Lysozyme Fibrillation. Journal of Kerman University of Medical Sciences; 21: 290-301.
Ramshini, H.; Mohammad-zadeh, M.; Ebrahim-Habibi, A. (2015). Inhibition of amyloid fibril formation and cytotoxicity by a chemical analog of Curcumin as a stable inhibitor. Int J Biol Macromol; 78: 396-404.
Ramshini, H.; Ebrahim-Habibi, A.; Aryanejad, S.; Rad, A. (2015). Effect of Cinnamomum Verum Extract on the Amyloid Formation of Hen Egg-white Lysozyme and Study of its Possible Role in Alzheimer's Disease. Basic Clin Neurosci.; 6: 29-37.
Ramshini, H.; Mannini, B.; Khodayari, K.; Ebrahim-Habibi, A.; Moghaddasi, A.S.; Tayebee, R.; Chiti, F.(2016). Bis (indolyl) phenylmethane derivatives are effective small molecules for inhibition of amyloid fibril formation by hen lysozyme. Eur J Med Chem; 124: 361 371.
Ramshini, H.; Rostami, S. (2021). Dual function of Selenium nanoparticles: Inhibition or induction of lysozyme amyloid aggregation and evaluation of their cell based cytotoxicity. Arch Ital boil; 159: 82-94.
Tao, H.; Ye, D-L.; Wu, Y-L.; Han, M-M.; Xue, J-S.; Liu, Z-H.; Chen, X.-T.; Wang, H-L. (2018).The protective effect of polysaccharide extracted from Portulaca oleracea L. against Pb-induced learning and memory impairments in rats. Int. J. Biol. Macromol; 119: 617-623.
Zhou, Y-X .; Xin, H-L.; Khalid Rahman, K.; Su-Juan Wang S-J.; Peng, C.; Zhang, H. (2015). Portulaca oleracea L. A Review of Phytochemistry and Pharmacological Effects. Biomed Res Int; 2015: 925631. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 226 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 215 |