انجمن زیست شناسی ایران مجله پژوهش‌های سلولی و مولکولی (مجله زیست شناسی ایران)(علمی) 2383-2738 38 2 2025 06 22 Inhibiting the Toxicity of Curcumin with Tetraarginine-tetratyrosin Cell-penetrating Peptide on Jurkat T-cells مهار سمیّت کورکومین با پپتید نفوذگر سلولی تتراآرژنین-تتراتیروزین روی سلول‌های رده Jurkat T-cell 94 108 2417 10.22034/cmr.2024.8438.3299 FA مهسیما حیدری گروه مهندسی زیست فرآیند، پژوهشکده صنعت و محیط زیست، پژوهشگاه ملی مهندسی ژنتیک و زیست فناوری، تهران 0000-0002-9814-9297 نجف الهیاری فرد گروه زیست فناوری سامانه ای، پژوهشکده صنعت و محیط زیست، پژوهشگاه ملی مهندسی ژنتیک و زیست فناوری 0000-0001-7590-5179 ریحانه خسروی گروه مهندسی زیست فرآیند، پژوهشکده صنعت و محیط زیست، پژوهشگاه ملی مهندسی ژنتیک و زیست فناوری، تهران 0009-0000-2200-7607 امیر نوروزی گروه مهندسی زیست فرآیند، پژوهشکده صنعت و محیط زیست، پژوهشگاه ملی مهندسی ژنتیک و زیست فناوری، تهران Journal Article 2024 05 12 Curcumin is a member of the curcuminoid family and the most important active ingredient in turmeric. Despite its wide therapeutic and biological benefits, curcumin often cannot be an effective therapeutic agent due to its hydrophobic nature and as a result low solubility, and its use is limited. In order to overcome this issue, in this study, a cell penetrating amphipathic peptide with FAM-YYYYRRRR sequence was prepared by solid phase synthesis method and RP-HPLC method was used to purify the peptide. The tetra-tyrosine as a hydrophobic moiety of the peptide binds to curcumin, while the tetra-arginine with four positive charges–which is highly hydrophilic and electrostatically charged– moiety increases the solubility of the peptide/curcumin complex and at the same time enhance its cellular permeability. The three-dimensional structure of the mentioned peptide in PEP-FOLD-4 design and peptide-curcumin interaction was investigated in MVD v.6, which shows a suitable score of -108.4. The binding of peptide to curcumin was calculated spectroscopically by plotting the binding isotherm curve and using OriginLab software. The binding constant of peptide to curcumin is reported as 3×105 M-1. The toxicity effect of curcumin alone and the peptide/curcumin complex separately on Jurkat T-cells was assayed by MTT test and showed that the toxicity of the peptide in the complex with curcumin is significantly reduced on the cells. Therefore, the peptide protects T cells upon binding with curcumin کورکومین عضوی از خانواده کورکومینوئیدها و مهم‌ترین ترکیب فعال در زردچوبه می‌باشد. کورکومین با وجود فواید درمانی و زیستی گسترده، به دلیل ویژگی آبگریزی و در نتیجه حلالیت پایین اغلب نمی‌تواند یک عامل درمانی موثر باشد و استفاده از آن با محدودیت همراه است. به منظور غلبه بر این موضوع پپتید آمفی‌پاتیک نفوذگر سلولی با توالی FAM-YYYYRRRR در مطالعه متاخری توسط روش سنتز در فاز جامد تهیه گردید و به منظور خالص‍سازی پپتید از روش RP-HPLC استفاده شد. تتراتیروزین به عنوان بخش آبگریز پپتید به کورکومین متّصل می‌شود در حالی که تتراآرژنین با دارا بودن چهار بار مثبت بخش هیدروفیل پپتید است و انحلال‌‌‌پذیری کمپلکس پپتید/کورکومین و متعاقباً نفوذپذیری سلولی آن را افزایش می‌دهد. ساختار سه‌بعدی پپتید مذکور در PEP-FOLD-4 طراحی و برهمکنش پپتید-کورکومین در MVD v.6 بررسی شد که نشان دهنده امتیاز مناسب 4/108- می‌باشد. اتّصال پپتید به کورکومین به صورت طیف‍سنجی با رسم منحنی ایزوترم اتّصال و توسط نرم افزار OriginLab محاسبه گردید و ثابت اتّصال پپتید به کورکومین معادل M-1 105×3 گزارش می‌شود. اثر سمیّت کورکومین به تنهایی و کمپلکس پپتید/کورکومین به صورت مجزا روی سلول‌های Jurkat T-cell توسط تست MTT سنجیده شد و نشان داد که سمیّت پپتید در کمپلکس با کورکومین به طور معنی داری روی سلول‍ها کاهش می‌یابد. لذا پپتید در اتّصال با کورکومین از سلول‌های T محافظت می‌کند. https://cell.ijbio.ir/article_2417_ac1ad983e08ad3304a97e147f522747e.pdf