诱发和促进Tau蛋白形成纤维的因素及其分子机制

发布时间：2020-12-16 07:44

　　阿尔茨海默病的重要病理特征之一就是主要由微管结合蛋白Tau所形成的神经纤维缠结。由于Tau蛋白和硫酸乙酰肝素在神经细胞中是共定位的,因此为了模拟体内硫酸乙酰肝素介导的Tau蛋白错误折叠,我们在体外实验中加入了一种多聚阴离子-肝素-来诱导Tau蛋白形成纤维,定量研究了人Tau蛋白微管结合核心区片段Tau244-372与肝素的相互作用。研究结果表明,在生理还原环境中,肝素与Tau244-372形成紧密结合的1：1复合物,而在病理氧化环境中,肝素与Tau244-372形成中等强度结合的1：1复合物。对人Tau蛋白错误折叠过程的动力学分析表明,当肝素浓度与Tau蛋白浓度相等时,Tau蛋白纤维的生长速率最快,而在肝素浓度超过Tau蛋白浓度的条件下,Tau蛋白纤维的生长速率随着肝素浓度的增加而逐渐降低。实验结果表明,一方面,肝素与Tau蛋白单体形成1：1复合物,诱导Tau蛋白发生构象变化,进而促进Tau蛋白的错误折叠；另一方面,过量的肝素通过提高介质的离子强度来抑制Tau蛋白的错误折叠。该研究结果将有助于阐释肝素诱发Tau蛋白错误折叠的分子机制以及阿尔茨海默病的发病机制。铅离子对人、特别是对发育中... 

【文章来源】：武汉大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：116 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
中文摘要
Abstract
第一章 前言
    1.1 蛋白质错误折叠与人类疾病的关系
        1.1.1 蛋白质的错误折叠
        1.1.2 蛋白质错误折叠与神经退行性疾病
        1.1.3 阿尔茨海默病与Tau蛋白
    1.2. Tau蛋白
        1.2.1 Tau蛋白的结构
        1.2.2 Tau蛋白的功能
        1.2.3 Tau蛋白的修饰
        1.2.4 Tau的突变体及其影响
    1.3. 影响Tau蛋白纤维形成的因素
        1.3.1 肝素与Tau蛋白
        1.3.2 铅离子与Tau蛋白
        1.3.3 大分子拥挤与Tau蛋白
    1.4. 研究方法
        1.4.1 紫外光谱法
        1.4.2 等温滴定量热法
        1.4.3 透射电镜
        1.4.4 圆二色技术
        1.4.5 荧光光谱法
    1.5. 本课题的研究意义
        1.5.1 肝素与Tau蛋白的相互作用以及肝素对Tau纤维形成的影响
        1.5.2 铅离子与Tau蛋白的相互作用及其对Tau纤维形成的影响
        1.5.3 大分子拥挤对Tau纤维形成的影响
第二章 肝素与Tau蛋白相互作用的定量分析及其生物学意义
    2.1 摘要
    2.2 引言
    2.3 实验材料与仪器
        2.3.1 实验材料
        2.3.2 主要仪器
    2.4 实验方法
244-372的表达、纯化以及鉴定">        2.4.1 Zau_244-372的表达、纯化以及鉴定
244-372纤维生长及检测">        2.4.2 Tau_244-372纤维生长及检测
244-372与肝素相互作用的检测">        2.4.3 Tau_244-372与肝素相互作用的检测
    2.5 实验结果
        2.5.1 Tau蛋白纯化结果
        2.5.2 还原条件下Tau与肝素的相互作用
        2.5.3 氧化条件下Tau与肝素的相互作用
        2.5.4 还原条件下肝素介导的Tau纤维的形成
        2.5.5 氧化条件下肝素介导的Tau纤维的形成
        2.5.6 人Tau样品的形态学特征
        2.5.7 全长Tau蛋白与肝素的相互作用以及肝素对全长Tau蛋白纤维化的影响
    2.6 讨论
第三章 铅离子促进Tau蛋白错误折叠的分子机制
    3.1 摘要
    3.2 引言
    3.3 实验材料与仪器
        3.3.1 实验材料
        3.3.2 主要仪器
    3.4 实验方法
        3.4.1 质粒与蛋白质
        3.4.2 ThT结合分析
        3.4.3 动力学分析
        3.4.4 ANS分析
        3.4.5 圆二色光谱分析
        3.4.6 傅里叶红外光谱
        3.4.7 透射电镜
        3.4.8 等温滴定量热法
    3.5 实验结果
244-372以及突变体的获得">        3.5.1 Tau_244-372以及突变体的获得
        3.5.2 铅离子的加入促进了Tau蛋白纤维的生成
244-372二级结构的影响">        3.5.3 铅离子对Tau_244-372二级结构的影响
244-372纤维的形态学">        3.5.4 透射电镜检测Tau_244-372纤维的形态学
        3.5.5 铅离子对Tau蛋白聚集的影响与组氨酸有关
        3.5.6 铅离子与Tau蛋白相互作用的热力学
        3.5.7 Tau蛋白纤维的细胞毒性检测
    3.6 讨论
第四章 大分子拥挤加速了人Tau蛋白纤维的形成
    4.1 摘要
    4.2 引言
    4.3 实验材料与仪器
    4.4 实验方法
    4.5 实验结果
244-372纤维动力学">        4.5.1 大分子拥挤促进了Tau_244-372纤维动力学
244-372分子间二硫键的形成">        4.5.2 大分子拥挤促进了Tau_244-372分子间二硫键的形成
244-372突变体V363I纤维动力学">        4.5.3 大分子拥挤促进了Tau_244-372突变体V363I纤维动力学
    4.6 讨论
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文目录
致谢



本文编号：2919801