胆固醇对人胰岛淀粉样多肽与磷脂膜相互作用的影响

发布时间：2018-06-18 09:57

本文选题：人胰岛淀粉样多肽N端区域 + 磷脂膜　；参考：《吉林大学》2017年硕士论文

【摘要】：淀粉样蛋白在病理条件下很容易发生错误折叠,聚集形成以β-折叠为主要结构的纤维状沉积物。多种疾病如老年痴呆症(AD)、II型糖尿病(T2DM)、牛海绵状脑病(BSE)、帕金森疾病(PD)等都与淀粉样蛋白的聚集沉积有关,与之相关的淀粉样蛋白得到了科学界广泛的关注和研究。其中,II型糖尿病(T2DM)给人类健康带来了极大的威胁,糖尿病患者体内人胰岛淀粉样多肽(h IAPP)的沉积可能是糖尿病产生的重要原因。h IAPP由37个氨基酸组成,在胰岛β细胞中与胰岛素共同分泌。h IAPP在病理条件下错折叠形成寡聚体,进一步聚集成纤维,并诱导胰岛β细胞死亡。h IAPP聚集过程中形成的寡聚中间体被认为是对细胞膜产生破坏作用的主要成分。h IAPP与膜的相互作用是其破坏膜的关键步骤,而h IAPP的N端肽段h IAPP1-19是肽与膜相互作用的主要区域。h IAPP1-19在水中和磷脂膜中纤维化倾向都极小,能维持相对稳定的结构,并且能产生与全长hIAPP类似的对膜的破坏作用,是研究h IAPP与膜相互作用很好的模型肽。胆固醇是细胞膜的重要成分,其和鞘磷脂在膜上形成的脂筏区能改变细胞膜的流动性、厚度及刚性等物理性质。糖尿病患者体内胆固醇含量较高,所以胆固醇可能对h IAPP与膜的相互作用有一定影响。另外,hIAPP1-19第11位到第17位的氨基酸序列(RLANFLV)满足反向胆固醇识别氨基酸序列(CARC)排列规则,因此可能有利于h IAPP与胆固醇产生倾向性结合。其中苯丙氨酸(F)对肽与胆固醇的识别可能起重要作用。基于hIAPP1-19在hIAPP与膜相互作用过程中的重要性,本文利用圆二色谱(CD)、核磁共振谱(~1H-NMR、31P-NMR)、离子泄漏实验、聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)等实验方法研究了h IAPP1-19和突变体肽hIAPP1-19/F15L与不同磷脂膜的相互作用,探究了胆固醇的影响。在含有阴离子成分的POPC/POPG(8:2)膜体系中,hIAPP1-19和突变体肽与膜的相互作用比较强,肽可能是插入到膜中。在没有胆固醇时,两个肽的结构、与膜的结合及破坏膜的能力都没有很大区别,混膜中胆固醇的加入使hIAPP1-19的α-螺旋结构含量增多,与膜的结合增强,并增加了对膜的破坏程度。而突变体肽h IAPP1-19/F15L受胆固醇的影响较小。我们的结果表明,hIAPP1-19可能与胆固醇存在相互作用,F15参与了hIAPP1-19与胆固醇的相互作用,由于F15突变成L以后削弱了这种相互作用,所以导致肽-膜相互作用及膜受损害程度的减小。在DOPC/DPPC(1:2)混膜中,h IAPP1-19和突变体肽hIAPP1-19/F15L主要以无规卷曲结构存在,结合常数比在阴离子膜中减弱了约两个数量级,对磷脂膜的破坏相对较小。按DOPC/DPPC/Chol摩尔比1:2:1混合后,胆固醇能在膜上形成脂筏区。尽管胆固醇的存在对两个肽的结构都没有很大的影响,但是它能促进h IAPP1-19对膜的破坏,而对hIAPP1-19/F15L的膜破坏能力影响很小。肽的结构可能与其破坏膜的能力没有绝对的相关性。对hIAPP1-19与膜的相互作用的研究及胆固醇的影响对了解hIAPP与磷脂膜的结合方式以及膜破坏机理有重要意义。
[Abstract]:This paper studies the interaction between h - IAPP1 - 19 and its membrane . In DOPC / DPPC ( 1 : 2 ) mixed membrane , h - IAPP1 - 19 and mutant peptide hIAPP1 - 19 / F15L have been reduced by about two orders of magnitude in DOPC / DPPC ( 1 : 2 ) .
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：R587.1;O657.3

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