SH SY5Y hücre hattında bace1 geninin bütein ve sodyum bütirat ile alternatif kırpılmasının indüklenmesi ve oluşan izoform profilinin incelenmesi

Abstract

Nörodejeneratif hastalıklar grubunda ilk sırada yer alan Alzheimer hastalığına yönelik tedavi yaklaşımlarında BACE1 enzimi (beta-bölgesi amiloid prekürsör proteini kesim enzimi) oldukça önemli bir yere sahiptir. Bu enzim Alzheimer hastalığının önemli nedenlerinden biri olan β-amiloidin oluşumundan sorumludur. Bu enzimin beyin dokusundaki tam uzunluktaki aktif olan formunun dışında farklı dokularda da birden fazla izoforma sahip olduğu bildirilmiştir. Ayrıca alternatif kırpılma sonucu oluşan izoformlardaki artışın β-amiloid miktarını azalttığı gösterilmiştir.Çalışmamızda; histon deasetilaz inhibitörü olarak bilinen sodyum bütirat ve büteinin Alzheimer hastalığında önemli rolü olduğu bilinen BACE1 enziminin alternatif kırpılma sonucu oluşmuş izoformlarına olan etkisi incelenmiştir. SH-SY5Y hücrelerine iki farklı dozda uygulanan sodyum bütirat (1 mM ve 5 mM) ve büteinin (2µM ve 10µM), farklı alternatif kırpılmalar sonucu oluşmuş izoformların ifade düzeylerine etkisi Real-Time PCR yöntemiyle değerlendirilmiştir. Mann-Whitney U-testine göre, hem sodyum bütiratın hem de büteinin iki dozu arasında anlamlı bir farklılık gözlenmemiştir. (p>0.05) Hem 1 mM'lık hem de 5 mM'lık sodyum bütirat dozu kontrol grubu ile karşılaştırıldığında BACE1/501 ekspresyonunu artırmıştır. 1mM NaB BACE1/457 ve BACE1/432 ekspresyonunu azaltırken, 5 mM NaB BACE1/457 ve BACE1/432 ekspresyonunu artırmıştır. Hem 2 µM'lık hem de 10 µM'lık bütein konsantrasyonu kontrol grubu ile karşılaştırıldığında BACE1/501 ekspresyonunu artırmıştır. 2 µM bütein BACE1/457 ekspresyonunu bir miktar artırırken, 10 µM bütein BACE1/457 ekspresyonunu 3 kat artırmıştır. 2 µM bütein BACE1/432 üzerinde herhangi bir değişiklik yapmazken, 10 µM bütein BACE1/432 ekspresyonunu yaklaşık 2 kat artırmıştır.Sonuç olarak kullandığımız HDAC inhibitörlerinin seçici olarak, ekspresyon düzeyinde anlamlı değişikliklere sebep olabileceğini düşünülen BACE1 izoformları üzerinde beklenilen etkiye neden olmadığı saptanmıştır.

BACE1 enzyme (beta-site amyloid precursor protein enzyme 1) has a highly important role in treatment for Alzheimer Disease which is in first place within group of neurodegenerative disease. The enzyme is responsible for production β-amyloid which is hallmark of Alzheimer's Disease. It is reported that the enzyme has several isoform in different tissues apart from full-lenght active form in brain tissue. Also it is shown that increase in amount of these alternatively spliced isoforms reduces amount of β-amyloid which has important function in Alzheimer's Disease. In this study, it has been examined effect of sodium butyrate and butein known as histone deacetylase inhibitor on alternative splicing of the BACE1 enzyme known importance in Alzheimer's Disease. It has evaluated effect of sodium butyrate (1 mM and 5 mM) and butein (2 µM and 10 µM) treated to SH-SY5Y cell on expression of alternatively spliced isoforms by Real-Time PCR. According to Mann-Whitney U test, it has not found significant differences between dozes of both sodium butyrate and butein (p>0.05) Both 1 mM and 5 mM concentration of sodium butyrate has increased in expression of BACE1501 compared to control group. While 1mM sodium butyrate has decreased in expression of BACE1/457 and BACE1/432, 5 Mm sodium butyrate has increased in BACE1/457 and BACE1/432. Both 2 µM and 10 µM butein has increased in expression of BACE1/501 compared to control group. Whereas 2 µM butein has increased in expression of BACE1/457 a little bit, 10 µM butein has tripled expression of BACE1/457. While 2 µM butein has no change on BACE1/432, 10 µM butein has approximately doubled expression of BACE1/432. As a result, it has been determined that HDAC inhibitors which we used selectively didn't cause effect which we estimated as significant changes in expression level on BACE1 isoforms.