β-淀粉样蛋白的插膜与寡聚行为研究

发布时间：2020-06-20 19:32

【摘要】：阿尔兹海默症(AD)是一种年龄相关的神经功能逐步退化并导致痴呆的一种神经退行性疾病,已经导致全世界范围数以千万人致病。目前认为它的致病根源来自于一个由39-43个氨基酸组成的称为p淀粉样蛋白的小肽(Ap)。Aβ会随着脑脊液中该肽浓度的升高而发生聚集,这是一个浓度依赖并表现出更大毒性的过程。为此,如何减少内源Aβ的产生或者加快Ap在脑内的清除成为了共同关注的目标。然而到目前为止,Ap在脑内如何从单体装配成可溶性寡聚体,并随之发挥毒性的分子机制还不清楚,这仍旧是AD研究及治疗所面临的巨大挑战。 Aβ的寡聚与插膜特性是诱发AD的两大重要机制。插膜、寡聚以及随之产生的细胞毒性似乎在病理上显得一脉相承。然而细究起来,Aβ的膜外寡聚体与膜上寡聚体之间的关系却还很模糊。其中,可溶的Ap寡聚体是否能够直接插膜,目前都没有确切的结论。因此,为了阐明Ap与膜相互作用的机制,我们在模型膜系统下系统性的研究了各种不同聚集形式的Ap与各种磷脂相互作用的结果。本文主要应用单层膜的膜天平技术、双层膜的脂质体技术、电泳和免疫印记方法、荧光光谱分析、荧光共振能量转移技术和电镜负染等技术方法,来研究Aβ单体和寡聚体与膜相互作用的行为差异,从而探究Ap插膜与寡聚的两种不同行为之间的联系。我们发现,体外Ap单体具有很强的插膜能力。虽然Ap单体在溶液中具有较强的聚集能力,然而在有膜环境下,Aβ单体几乎不发生膜外寡聚,而主要表现为插膜,并随后在膜上发生快速聚集。相反,溶液中即已形成的Aβ寡聚体则难以插膜,表现出与膜很弱的亲和力,这些结果暗示了膜上形成的寡聚体与膜外溶液中形成的寡聚体是来源不同、聚集途径相异的两类寡聚体。基于我们的研究结果,我们提出了一个Ap单体插膜后才在膜上发生聚集的膜内寡聚动力学模型。通过比较Ap单体的行为差异及相关的动力学模型,我们认为Ap的膜内寡聚和膜外寡聚是两条互斥的、并存在相互竞争的聚集途径。这两条不同的聚集途径可能由于膜的干预而表现为Aβ的不同毒性机制,体现了膜对Aβ的行为有着关键性的调节作用。这些发现使我们能够更好地理解AD的病理过程,并为开发针对性的治疗方案提供更清晰的机制解释。
【学位授予单位】：兰州大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：R749.16
【图文】：

氨基酸序列,寡聚体,结构模型,文献

细菌溶细胞毒素经常形成P-barrel孔，所以这些饼状的方式导致细胞毒性(67)。虽然Ap寡聚体的结构分辨用构象依赖的抗体是能够分辨出形态相似却结构差异结合特性反映了这些寡聚体不同的抗原表位暴露。比体All和0C，分别特异性的识别原纤维寡聚体和纤维体是All阳性而0C阴性的；相反，纤维样寡聚体则。因为原纤维寡聚体不被特异性的纤维抗体识别，所才能长成纤维。因此他们由此认为寡聚体有不同的聚构特征(18)。All抗体是一个构象特异性寡聚体抗体，具有相似寡聚形式的寡聚体，包括（x-synuclein, islolyglutamine (PolyQ), lysozyme，human insulin and pri。这暗示了性质相似的不同蛋白可以形成一种相同构象于蛋白的氨基酸序列(68-69)。纤维样寡聚体却不能被特异抗体识别，暗示了它们是纤维的核心，并伴随着。

毒性机制,寡聚体,NGF受体

J)的存在下产生。这些都说明了体内胞外的AP能够被不同的如蛋白和神经节苦脂等生物组分结合并促成寡聚体（如图1-3)。结合GM1的AP寡聚体通过神经生长因子受体介导细胞死亡，说明AP寡聚体结合到NGF受体是AP毒性的一种发挥方式。不仅是GAP，ADDL也能导致NGF介导的信号发生的强烈改变(78)。而且，Ap与低亲和力NGF受体以及其下游信号分子相互作用，会使细胞凋亡(79)。其它关注神经受体介导的AP毒性机制的研究发现，ADDL能够结合到NMDA型谷氨酸受体，从而导致Ca2+失稳，从而导致氧化胁迫的增加和神经细胞树突数目的减少(80-81)。ADDL还能结合并导致神经细胞表面胰岛素受体的丧失

【共引文献】