عنوان پایان‌نامه
بررسی بر هم کنش پروتئین تاو گاوی با DNA در حضور یون روی
- رشته تحصیلی
- بیوشیمی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکز تحقیقات بیوشیمی و بیوفیزیک شماره ثبت: 11427ب;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 70593
- تاریخ دفاع
- ۲۸ شهریور ۱۳۹۴
- دانشجو
- کاظم اسداللهی
- استاد راهنما
- غلامحسین ریاضی
- چکیده
- یون روی بعنوان دومین فلز فراوان در بدن انسان از اهمیت فراوانی در فرایندهای بیولوژیک برخوردار می¬باشد. مطالعات مختلف حاکی از تغییر قابل توجه در غلظت یون روی در قسمتهای مختلف مغز در طی بیماریهای تحلیل برنده سیستم عصبی از جمله آلزایمر و پارکینسون می¬باشند. با این وجود هنوز الگوی صحیح و دقیقی مبنی بر چگونگی تغییرات غلظت روی در قسمتهای مختلف مغز در حالت بیماری و کنترل شناسایی نشده است. یکی دیگر از مشخصه¬های بارز بیماری¬های تحلیل برنده عصبی افزایش استرس¬های اکسیداتیو در داخل سلول¬ها می-باشد. اینگونه استرس¬ها باعث جداشدن یون روی از متالوتیونین¬ها، پروتئین¬های تنظیم کننده یون روی داخل سلولی، و در نتیجه افزایش غلظت یون روی در داخل سلول¬ها در طی بیماری¬های تحلیل برنده سیستم عصبی می¬شوند. افزایش استرس¬های اکسیداتیو در طی بیماری¬های تحلیل برنده عصبی همچنین، بعنوان یکی از اصلی ترین عوامل آسیب به DNA، تغییر در بیان ژن و در نتیجه مرگ سلولی شناحته شده است. یکی از فرایندهایی که در سلول¬های عصبی برای حفاظت DNA در برابر اینگونه عوامل تعبیه شده، مهاجرت تاو پروتئین، به عنوان اصلی ترین پروتئین همراه میکروتوبولی آکسونی، به داخل هسته و اتصال آن به DNA و در نتیجه جلوگیری از آسیب DNA می¬باشد. افزایش غلظت داخل سلولی یون روی در طی بیماری¬های تحلیل برنده عصبی از طرفی و آسیب بیش از اندازه DNA از طرف دیگر، می¬تواند پیشنهاد کننده مسیری برای حذف اثر حفاظتی تاو بر روی DNA از طریق یون روی باشد. به این منظور، برهمکنش میان تاو و DNA در حضور یون روی با روش¬های فلوریمتری و دورنگ نمایی حلقوی بررسی گردید، همچنین اندازه کمپلکس پروتئین و DNA در حضور یون روی سنجیده شد. این بررسی¬ها نشان داد که اتصال تاو به DNA از نوع برهمکنش الکترواستاتیک بوده و روی با تحت تاثیر قرار دادن بارهای الکتریکی تاو و DNA باعث تضعیف اتصال میان تاو و DNA می¬شود.
- Abstract
- Abstract Zinc, second most abundant metallic element in human body, plays an important role in many biological processes. Zinc concentration varies in different tissues and also in different parts of brain. Several studies have pointed out a significant change in zinc concentration during various neurodegenerative diseases. Increased oxidative stress in the cells is another hallmark of neurodegenerative diseases. It results in release of zinc from metallothioneins, a group of proteins that regulate zinc level, thereby increasing free zinc concentration inside the cells. The high level of oxidative stresses during neurodegeneration also induces DNA damage, and finally leads the cells toward apoptosis. To prevent the damages, tau protein, the most important axonal microtubule associated protein, migrates into the nucleus and protects DNA from oxidative stress. The increase of free zinc concentration during neurodegeneration on one hand and the DNA damage during such diseases on the other hand, propose the elimination of tau protection on DNA by zinc ions. To assess this, we investigated the effect of zinc on tau-DNA interaction using fluorescence spectroscopy and circular dichroism. We also measured the size of tau-DNA complex in the presence of different concentrations of zinc. Our experiments shows that electrostatic interactions are responsible for tau-DNA interaction which is affected in the presence of zinc.
