شواهدی در مورد تجمع پروتئینی القا شده بوسیله DMSO در سلول ها
تاریخ انتشار: یکشنبه 25 بهمن 1394
| امتیاز:
ما مطالعه ای را مبنی بر تجمع پروتئینی القاشده در نمونه های سلولی مختلف به وسیله اضافه کردن دی متیل سولفوکساید(DMSO) گزارش کرده ایم. دی متیل سولفوکساید(DMSO) یک محافظت کننده انجمادی بسیار شایع است زیرا تصور می شود که این ماده به راحتی از خلال غشای لیپیدی عبور می کند و بنابرای فعالیت آبی درون سلول ها را کاهش می دهد. برخلاف استفاده وسیعی که از این ماده می شود، مکانیسم نفوذ آن و حتی ویژگی های برهمکنشی عمده آن با اجزای سلول بسیار ناشناخته است. در مطالعه حاضر، طیف سنجی مادون قرمز با موفقیت برای تشخیص تغییرات شیمیایی و ساختاری رخ داده در سلول طی آب گیری از آب و سوسپانسیون آب/DMSO به کار برده شد. به عنوان یک نتیجه جالب، مشاهده شد که DMSO موجب تجمع پروتئینی در سیستم های مدل سلولی مانند فیبروبلاست ها و لنفوسیت های کشت داده شده و هم چنین نمونه های انسانی مورد استفاده در بالین مانند سلول های بنیادی خون ساز مشتق از بند ناف می شود. این اثر نشان می دهد که در محتوای آبی کم، چنین اتفاقی برای پروتئین ها می افتد. چنین تمایلی مربوط به تنها نوع خاصی از پروتئین های نیست و نشان دهنده یک دلیل محتمل سمیت DMSO است.
J Phys Chem A. 2016 Feb 9. [Epub ahead of print]
Evidences of DMSO-Induced Protein Aggregation in Cells.
Giugliarelli A, Urbanelli L, Ricci M, Paolantoni M, Emiliani C, Saccardi R, Mazzanti B, Lombardini L, Morresi A, Sassi P.
Abstract
We report on a study of protein aggregation induced on different cell samples by dimethylsulfoxide (DMSO) addition. DMSO is the most commonly used cryoprotectant because it is supposed to readily diffuse across lipid bilayers thus reducing water activity within cells; despite its large use, the mechanism of penetration and even the main interaction features with cell components are far from being understood. In the present work, infrared absorption spectroscopy is successfully applied to real time detection of chemical and structural changes occurring in cells during dehydration from water and water/DMSO suspensions. As a most interesting result, DMSO is observed to favor protein aggregation both in cellular model systems, as cultured lymphocytes and fibroblasts, and in human samples for clinic use, as hematopoietic stem cells from cord blood. This effect is evidenced at low water content, analogously to what is observed for protein solutions. Such tendency is not specific of the type of protein and suggests one possible origin of DMSO toxicity .
PMID: 26859100