β-分泌酶活性及其二聚化的动态光学成像研究
发布时间：2021-08-02 00:56
阿尔茨海默症（AD）是一种常见的中枢神经系统退行性疾病,临床表现为渐进的记忆丧失和认知障碍,是老年痴呆的一种主要类型。目前普遍认为β-淀粉样肽（Aβ）在AD患者脑内的产生、聚集和沉积在阿尔茨海默症的发病机理中扮演着重要的角色。而β-分泌酶（BACE）对淀粉样前体蛋白（APP）的酶解是Aβ产生的关键限速步骤,因此BACE成为AD药物治疗的一个重要靶标,发展检测BACE活性的技术和对BACE结构的了解对于药物的开发和筛选都具有重要意义。然而传统的生化方法难以实现在活细胞生理条件下对BACE的酶活性和结构的实时动态研究。本文利用荧光能量共振转移（FRET）光学成像技术,结合基因工程技术合成的FRET探针和荧光标记蛋白,在活细胞水平检测了BACE的活性及其二聚化结构。主要的研究结果如下:1)利用基因工程技术构建了五种基于绿色荧光蛋白（GFP）的可遗传编码的FRET探针。这些FRET探针由GFP的两个颜色突变体——青色荧光蛋白（CFP）和黄色荧光蛋白（YFP）,及其之间的一段短肽构成。根据中间连接短肽序列的不同,获得了4种中间短肽为BACE识别底物位点（BACE substrate site,B...
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：108 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
AD的组织病理学[1]
神经纤维缠结是神经元胞体内出现的异常大的纤维束。纤维变粗扭曲不规则排列，占据了胞质的大部分，围绕在核周甚至完全取代细胞核[3]。电镜下可见这些神经元纤维由形成双股螺旋微丝（paired helical filament，PHF）结构的配对纤维微丝构成它们是成束密集排列的纤维结构，长而不分叉，如图 1.1 B 所示。高倍镜下可见这些神经元纤维由形成双股螺旋微丝（paired helical filament，PHF）结构的配对纤维微丝构成，这些纤维微丝大约为 10 nm 宽，螺旋周期大约为 160 nm[1, 17]，如图 1.1 C 所示从 1985 年开始，对神经纤维缠结的免疫组化和生物化学分析发现它的主要成分是异常高度磷酸化的微管 tau 蛋白[18-20]。Tau 蛋白主要集中于神经细胞的轴突，是一种微小管结合蛋白，起着促进微管形成和稳定微管结构的作用。人类 tau 蛋白基因定位于 17 号染色体长臂上，长度在 100 kbp 以上，包含 15 个外显子[21]。根据 mRNA的不同选择性剪切，成人脑中主要有 6 种 tau 蛋白亚型，长度 352-441 个氨基酸残基不等，取决于其 3 个插人序列的有无。Tau 蛋白的分子结构如图 1.2 所示[2]。
APP 加工成 Aβ 过程的研究对理解 AD 的发病机理以及为至关重要的。以下将分别介绍 APP 及参与 APP 水解过程β 和 γ 分泌酶的研究进展。本节主要介绍 α 和 γ-分泌酶，介绍。粉样前体蛋白（APP）个 I 型跨膜蛋白，以转录后修饰不同的异构体广泛存在于表达最高。APP 基因位于人类第 21 号染色体长臂，含 1样蛋白假说[5]。APP 由 β-分泌酶和 γ-分泌酶相继酶解得到 Aβ（a）c，抗体染色）。导致神经毒性和神经元死亡，从而导致痴呆综合症yloid hypothesis[5]. Aβ is a product derived from the sequential cletein (APP) by β-secretase and γ-secretase (a). Aβ aggregates amyloid owsky’s silver stain; c, stained with anti-Aβ antibody), and results inth that underlie the symptoms of dementia observed in these patients (d)
【参考文献】：
期刊论文
[1]β-分泌酶与阿尔茨海默病[J]. 方欣,杨吉平,赖红. 解剖科学进展. 2007(02)
[2]我国阿尔茨海默病流行病学研究[J]. 程琦,程晓娟,姜国鑫. 内科理论与实践. 2007(02)
[3]β-淀粉样蛋白在阿尔茨海默病中的病因学作用[J]. 郁向静,何俊民. 临床和实验医学杂志. 2007(02)
[4]β-分泌酶抑制剂的研究进展[J]. 廖国超,聂爱华,肖军海,钟武,李松. 中国药物化学杂志. 2006(06)
[5]阿尔茨海默病的放射性分子显像探针研究进展[J]. 郭喆,张锦明. 国际放射医学核医学杂志. 2006(04)
[6]Tau蛋白与神经细胞死亡[J]. 李振,王丽梅,耿美玉. 中国临床康复. 2006(06)
[7]我国近年阿尔茨海默病流行病学研究现状与展望[J]. 洪震. 老年医学与保健. 2005(04)
[8]阿尔茨海默病流行病学研究现状[J]. 洪玉. 新疆医科大学学报. 2003(05)
[9]BACE蛋白的表达、纯化和活性测定[J]. 魏晓超,李恒,纪建国,李茹,任燕飞,冯金辉,郝福英. 生物化学与生物物理学报. 2002(04)
[10]Alzheimer病近十年研究述评[J]. 高定国,高尚仁,郭丽. 心理科学. 2001(02)
本文编号：3316563
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：108 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
AD的组织病理学[1]
神经纤维缠结是神经元胞体内出现的异常大的纤维束。纤维变粗扭曲不规则排列，占据了胞质的大部分，围绕在核周甚至完全取代细胞核[3]。电镜下可见这些神经元纤维由形成双股螺旋微丝（paired helical filament，PHF）结构的配对纤维微丝构成它们是成束密集排列的纤维结构，长而不分叉，如图 1.1 B 所示。高倍镜下可见这些神经元纤维由形成双股螺旋微丝（paired helical filament，PHF）结构的配对纤维微丝构成，这些纤维微丝大约为 10 nm 宽，螺旋周期大约为 160 nm[1, 17]，如图 1.1 C 所示从 1985 年开始，对神经纤维缠结的免疫组化和生物化学分析发现它的主要成分是异常高度磷酸化的微管 tau 蛋白[18-20]。Tau 蛋白主要集中于神经细胞的轴突，是一种微小管结合蛋白，起着促进微管形成和稳定微管结构的作用。人类 tau 蛋白基因定位于 17 号染色体长臂上，长度在 100 kbp 以上，包含 15 个外显子[21]。根据 mRNA的不同选择性剪切，成人脑中主要有 6 种 tau 蛋白亚型，长度 352-441 个氨基酸残基不等，取决于其 3 个插人序列的有无。Tau 蛋白的分子结构如图 1.2 所示[2]。
APP 加工成 Aβ 过程的研究对理解 AD 的发病机理以及为至关重要的。以下将分别介绍 APP 及参与 APP 水解过程β 和 γ 分泌酶的研究进展。本节主要介绍 α 和 γ-分泌酶，介绍。粉样前体蛋白（APP）个 I 型跨膜蛋白，以转录后修饰不同的异构体广泛存在于表达最高。APP 基因位于人类第 21 号染色体长臂，含 1样蛋白假说[5]。APP 由 β-分泌酶和 γ-分泌酶相继酶解得到 Aβ（a）c，抗体染色）。导致神经毒性和神经元死亡，从而导致痴呆综合症yloid hypothesis[5]. Aβ is a product derived from the sequential cletein (APP) by β-secretase and γ-secretase (a). Aβ aggregates amyloid owsky’s silver stain; c, stained with anti-Aβ antibody), and results inth that underlie the symptoms of dementia observed in these patients (d)
【参考文献】：
期刊论文
[1]β-分泌酶与阿尔茨海默病[J]. 方欣,杨吉平,赖红. 解剖科学进展. 2007(02)
[2]我国阿尔茨海默病流行病学研究[J]. 程琦,程晓娟,姜国鑫. 内科理论与实践. 2007(02)
[3]β-淀粉样蛋白在阿尔茨海默病中的病因学作用[J]. 郁向静,何俊民. 临床和实验医学杂志. 2007(02)
[4]β-分泌酶抑制剂的研究进展[J]. 廖国超,聂爱华,肖军海,钟武,李松. 中国药物化学杂志. 2006(06)
[5]阿尔茨海默病的放射性分子显像探针研究进展[J]. 郭喆,张锦明. 国际放射医学核医学杂志. 2006(04)
[6]Tau蛋白与神经细胞死亡[J]. 李振,王丽梅,耿美玉. 中国临床康复. 2006(06)
[7]我国近年阿尔茨海默病流行病学研究现状与展望[J]. 洪震. 老年医学与保健. 2005(04)
[8]阿尔茨海默病流行病学研究现状[J]. 洪玉. 新疆医科大学学报. 2003(05)
[9]BACE蛋白的表达、纯化和活性测定[J]. 魏晓超,李恒,纪建国,李茹,任燕飞,冯金辉,郝福英. 生物化学与生物物理学报. 2002(04)
[10]Alzheimer病近十年研究述评[J]. 高定国,高尚仁,郭丽. 心理科学. 2001(02)
本文编号：3316563
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