基于纳米材料的β-淀粉样蛋白聚集体的分析检测和抑制研究

发布时间：2017-07-06 07:02

  本文关键词：基于纳米材料的β-淀粉样蛋白聚集体的分析检测和抑制研究

  更多相关文章： β-淀粉样蛋白 氧化石墨烯 核酸适配体 丹参酮Ⅰ 胶束 金簇

【摘要】：阿尔茨海默病(AD)又称老年痴呆症,它是一种渐进性的神经退行性疾病,近年来,在老年人中的发病率越来越高。其主要的临床症状为认知功能障碍、记忆力减退和行为异常,典型的病理特征为病人脑内形成的老年斑和tau蛋白神经元纤维缠结。其发病机理十分复杂,病因有待进一步确定。研究发现,p-淀粉样蛋白是老年斑的主要成分,它是其前体蛋白APP经p-分泌酶和γ-分泌酶剪切而生成的由39-43个氨基酸组成的多肽,在病理条件下会由单体自动聚集成寡聚体、原纤维,最后形成成熟的纤维。最近研究表明,可溶性的寡聚体具有较强的毒性,能够导致神经元死亡,而生理条件下产生的β-淀粉样蛋白单体是没有神经毒性的。因此,p-淀粉样蛋白聚集体不仅可以作为疾病治疗的目标物,同时还可以作为疾病诊断的标志物,关于p-淀粉样蛋白聚集体的分析检测和抑制研究对阿尔茨海默病的诊断和治疗具有重大意义。基于以上的研究背景,在本论文的工作中,我们构建了基于氧化石墨烯的适体传感器实现了对p-淀粉样蛋白寡聚体的识别检测,并且合成了可产生活性氧的载药聚合物纳米粒子和一种功能化的金纳米簇,用于对p-淀粉样蛋白聚集体的降解和抑制研究,为AD病的诊断和治疗提供了新方法。论文的具体内容如下：第一章绪论本章首先介绍了阿尔茨海默病的研究进展及其与p-淀粉样蛋白的关系,p。淀粉样蛋白的检测、降解和抑制方法。而后,阐述了基于核酸适配体构建的蛋白分析检测方法,随后介绍了工作中用到的几种纳米材料,石墨烯、胶束和金属纳米簇及其应用,最后就本论文研究工作的目的和意义作了表述。第二章基于氧化石墨烯的适体传感器对Ap寡聚体的分析检测研究本工作利用Aβ寡聚体与核酸适配体特异性结合的特点构建的基于氧化石墨烯的适体传感器,实现了对Ap寡聚体的识别和Ap聚集过程的监测。首先,选用的核酸适配体能与Aβ寡聚体特异性结合,适配体的一端修饰有荧光素(FAM)。不存在Aβ寡聚体时,核酸适配体与氧化石墨烯由于π-π堆叠作用相互结合,FAM与氧化石墨烯之间发生荧光共振能量转移,荧光淬灭；当加入Aβ寡聚体时,Ap寡聚体与核酸适配体的结合使得适配体脱离氧化石墨烯表面,FAM荧光恢复。因此,可通过荧光淬灭／恢复机制来有效的识别Ap寡聚体和监测Ap聚集过程,并且实现Aβ抑制剂的筛选。第三章载有丹参酮的光动力胶束降解Ap聚集体及抑制Ap聚集的研究本工作我们根据活性氧(ROS)可降解Aβ聚集体的特性,将在光照下可产生活性氧的光敏剂二氢卟吩e6(Ce6)接到两亲性分子单甲氧基聚乙二醇-聚甲基丙烯酸二异丙氨基乙酯(PEG-b-PDPA)的疏水端形成PEG-b-PDPA-Ce6。PEG是亲水端,PDPA-Ce6是疏水端,当聚合物加入到水相中时可自动组装成外部亲水、内部疏水的水溶性Ce6胶束。Ce6是一种光敏剂,在近红外光的照射下可产生ROS,因此可利用Ce6胶束实现对Aβ聚集体的光控降解。丹参酮I(TAS)是一种可降解Ap聚集体、抑制Ap单体聚集的疏水性小分子。在Ce6胶束形成过程中,加入疏水性小分子TAS,由于疏水作用,TAS就会包裹进胶束内部,形成TAS-Ce6胶束。在胶束与Aβ聚集体共同培育时,通过渗透扩散释放出的TAS能够降解Ap聚集体,从而增强Ap聚集体的降解效果。此外,释放的TAS还能抑制Ap单体的聚集。因此TAS-Ce6胶束实现了从降解已形成的聚集体和抑制Aβ单体的聚集两个方面减少有毒性的Ap聚集体。第四章功能化金纳米簇的合成及对p-淀粉样蛋白纤维化影响的研究本工作中我们合成了一种多肽修饰的功能化金纳米簇,通过浓度的调节,既可以促进Ap的快速纤维化又可以抑制Ap的纤维化。首先,设计了一条由片段A、片段B和片段C组成的多肽链,片段A是Aβ氨基酸链中的一段,包含疏水区LVFFA,能通过疏水作用与Ap相互结合；片段C由三个氨基酸半胱氨酸-半胱氨酸-酪氨酸(CCY)组成,其中酪氨酸Y在碱性条件下可将Au3+还原成金原子,同时半胱氨酸C中的巯基与金原子结合；片段B将片段A和片段C连接在一起。此多肽链在碱性下能合成功能化的金纳米簇。将金簇与Aβ单体共同培育,实验结果表明,金簇在低浓度下起到成核的作用,促进Ap的快速纤维化,使Aβ单体在较短的时间内形成成熟的纤维；而在较高的浓度下,金簇表面的片段A与Ap单体通过疏水作用相互结合,阻碍了单体间的聚集,从而抑制了Aβ单体的纤维化。
【关键词】：β-淀粉样蛋白 氧化石墨烯 核酸适配体 丹参酮Ⅰ 胶束 金簇
【学位授予单位】：华东师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R749.16;TB383.1
【目录】：

• 摘要6-9
• ABSTRACT9-15
• 第一章 绪论15-39
• 第一节 阿尔茨海默病的研究进展15-23
• 1.1 阿尔茨海默病与β-淀粉样蛋白(amyloid β, Aβ)15-17
• 1.2 β-淀粉样蛋白的检测、分解和抑制方法17-23
• 第二节 DNA概论23-26
• 2.1 DNA简介23
• 2.2 基于DNA的蛋白质检测方法23-26
• 第三节 纳米材料及其应用26-30
• 3.1 石墨烯26
• 3.2 胶束26-28
• 3.3 金属纳米簇28-30
• 第四节 本论文的工作和意义30-32
• 参考文献32-39
• 第二章 基于氧化石墨烯的适体传感器对淀粉样蛋白寡聚体的分析检测研究39-49
• 1. 引言39-40
• 2. 实验部分40-41
• 2.1 材料及试剂40
• 2.2 仪器与设备40
• 2.3 Aβ溶解及培育实验40
• 2.4 条件优化实验40-41
• 2.5 Aβ寡聚体检测实验41
• 2.6 溶菌酶抑制Aβ的聚集实验41
• 2.7 对比实验41
• 3. 结果与讨论41-46
• 3.1 适体传感器的建构41-42
• 3.2 条件优化42-43
• 3.3 Aβ聚集过程分析43-44
• 3.4 Aβ聚集抑制研究44-45
• 3.5 对比实验45-46
• 4. 小结46-47
• 参考文献47-49
• 第三章 载有丹参酮的光动力胶束降解淀粉样蛋白聚集体及抑制淀粉样蛋白聚集的研究49-65
• 1. 引言49-51
• 2. 实验部分51-54
• 2.1 材料及试剂51
• 2.2 仪器与设备51
• 2.3 PEG-b-PDPA-Ce6的合成51-52
• 2.4 Ce6胶束和TAS-Ce6胶束的制备52
• 2.5 Ce6胶束产生ROS的研究及对比实验52-53
• 2.6 TAS负载和释放行为的研究53
• 2.7 Ce6胶束及TAS-Ce6胶束降解Aβ聚集体的实验53
• 2.8 TAS-Ce6胶束抑制Aβ聚集的实验53-54
• 3. 结果与讨论54-60
• 3.1 TAS-Ce6胶束的构建及表征54-55
• 3.2 活性氧释放实验55-56
• 3.3 TAS-Ce6胶束释放TAS的研究56-57
• 3.4 降解、抑制原理57
• 3.5 Ce6胶束降解Aβ聚集体的研究57-58
• 3.6 TAS-Ce6胶束降解Aβ聚集体的研究58-59
• 3.7 TAS-Ce6胶束抑制Aβ的聚集59-60
• 4. 结论60-62
• 参考文献62-65
• 第四章 功能化金纳米簇的合成及对淀粉样蛋白纤维化影响的研究65-76
• 1. 引言65-66
• 2. 实验部分66-67
• 2.1 材料及试剂β66
• 2.2 仪器与设备66
• 2.3 金簇的合成66
• 2.4 金簇对Aβ纤维化的影响66-67
• 2.5 对比实验67
• 3. 结果与讨论67-72
• 3.1 CE-17金簇的合成67
• 3.2 金簇的表征67-69
• 3.3 金簇促进Aβ单体纤维化的实验69-71
• 3.4 对比实验71-72
• 4. 结论72-73
• 参考文献73-76
• 附录：硕士期间发表论文情况76-77
• 致谢77

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 张朝峰;樊丽;杨频;;非聚集态、聚集态β-淀粉样蛋白(10-21)和外向钾通道的相互作用[J];中国科学(B辑:化学);2007年05期

2 ;[J];;年期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 杨华静;徐鹏;张苏明;;低浓度β-淀粉样蛋白对神经干细胞的作用机制研究[A];第十一届全国神经病学学术会议论文汇编[C];2008年

2 宋胜梅;王永祥;熊利敏;徐茂田;屈凌波;;贝加因和β-淀粉样蛋白相互作用的光谱研究[A];中国化学会第28届学术年会第9分会场摘要集[C];2012年

3 周爱民;王芳;;β-淀粉样蛋白的研究进展[A];2012全国中西医结合皮肤性病学术会议论文汇编[C];2012年

4 苏心;张文治;王新平;;脑源性神经营养因子对β-淀粉样蛋白诱导神经干细胞损伤的保护作用[A];第九次全国神经病学学术大会论文汇编[C];2006年

5 秦海强;陈启盛;;衰老基础上海马内注射β-淀粉样蛋白对大鼠行为和生化指标的影响[A];中华医学会第七次全国神经病学学术会议论文汇编[C];2004年

6 王乃东;;大鼠局灶性脑缺血再灌注损伤后β-淀粉样蛋白的表达[A];中华医学会第七次全国神经病学学术会议论文汇编[C];2004年

7 曹禹;曲亮;黄有国;;Gα_o蛋白与阿耳茨海默氏症[A];生物膜与重大疾病学术研讨会论文集[C];2004年

8 周艳丽;霍朝晖;徐茂田;;β-淀粉样蛋白与铁离子的相互作用的研究[A];河南省化学会2012年学术年会论文摘要集[C];2012年

9 袁灿;邓清清;杨真;易连;李海玲;高中洪;;β-淀粉样蛋白与铁卟啉的结合特性及其催化的蛋白质硝化与老年痴呆症的关系研究[A];第六届全国化学生物学学术会议论文摘要集[C];2009年

10 张兰;李林;李雅莉;朴景华;;二苯乙烯甙拮抗β-淀粉样蛋白及过氧化氢致神经细胞损伤[A];中国药理学会第十届全国神经学术会议暨浙江省药理学会2002年年会论文摘要集[C];2002年

中国重要报纸全文数据库 前2条

1 本报记者 冯卫东;这一年，，我们一起追过的科学新闻(中)[N];科技日报;2013年

2 记者 刘钢;老年痴呆有望防治,疫苗已进入试验阶段[N];新华每日电讯;2012年

中国博士学位论文全文数据库 前7条

1 徐德恩;GPR50调控β-淀粉样蛋白产生的机制研究[D];苏州大学;2014年

2 赵坦泰;β-淀粉样蛋白在大鼠视神经横断损伤模型中的表达及BFP对视网膜节细胞保护作用的实验研究[D];中南大学;2011年

3 李希明;术后认知功能障碍与血浆β-淀粉样蛋白及rSO_2的相关性研究[D];山东大学;2014年

4 李曼;β-淀粉样蛋白上调人脸微血管内皮细胞CCR5表达的机制及意义[D];中国医科大学;2008年

5 于明;β-淀粉样蛋白25-35诱导分化PC12细胞氧化损伤及MCI-186保护机制的研究[D];吉林大学;2006年

6 高秀萍;β-淀粉样蛋白神经毒作用机制的研究：AβP31-35和AβP25-35对大鼠皮层及海马神经元K～+电流及细胞内Ca～（2+）水平的影响[D];山西医科大学;2004年

7 郝键;不同类型β-淀粉样蛋白与APPswe/PS1dE9小鼠认知功能障碍的相关性研究[D];第四军医大学;2011年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 万文斌;晚期糖化终产物受体介导β-淀粉样蛋白损伤血脑屏障的机制及银杏叶提取物对其干预研究[D];复旦大学;2014年

2 胡智萍;固体支撑脂质双层膜与β-淀粉样蛋白相互作用的研究[D];河南大学;2015年

3 于元;胱抑素C结构稳定性及其与β-淀粉样蛋白相互作用的研究[D];辽宁大学;2011年

4 张君颖;基于纳米材料的β-淀粉样蛋白聚集体的分析检测和抑制研究[D];华东师范大学;2016年

5 孙凤芹;β-淀粉样蛋白25-35诱导HT22细胞发生内质网应激及二苯乙烯苷的保护作用[D];兰州大学;2016年

6 陈义书;β-淀粉样蛋白诱导血管平滑肌细胞损伤模型的建立及利福平的保护作用[D];华中科技大学;2007年

7 朱海暴;胆固醇代谢与β-淀粉样蛋白生成关系的研究[D];河北医科大学;2004年

8 陈烈冉;大鼠不完全缺血再灌注后β-淀粉样蛋白和早老素蛋白-1的表达及意义[D];郑州大学;2006年

9 刘洁;大鼠脑β-淀粉样蛋白生成与胆固醇水平关系的研究[D];河北医科大学;2006年

10 张文s

本文编号：525135