论文部分内容阅读
阿尔兹海默症(Alzheimer’s disease,AD)的病理学特征之一是淀粉样斑块的形成,其主要包含β淀粉样蛋白(amyloid-βpeptide,Aβ)聚集形成的纤维和过度积累的金属离子(特别是Cu2+)。Aβ单体聚集产生的寡聚体,纤维等会导致神经元的损失;而Cu2+可以加速Aβ的聚集,并且会导致自由基(reactive oxygen species,ROS)的产生,引起神经元死亡。因此开发既即能够抑制Aβ聚集,又可以特异性鳌合金属离子Cu2+的双功能抑制剂是一种对AD治疗的有效方案。实验室先前开发的七肽抑制剂(Ac-LVFFARK-NH2,LK7)因为与Aβ序列的同源性,可以和Aβ特异性结合从而抑制Aβ聚集;由于三肽(SSH)可以通过四个氮通过平面配位特异性结合金属离子Cu2+,因此本研究将SSH和LK7进行连接,得到了新的双功能Aβ聚集抑制剂SSHLVFFARK-NH2(SK10),并研究了SK10鳌合金属离子Cu2+和抑制Aβ聚集的能力。研究结果说明,SK10能够抑制Aβ聚集,延长Aβ聚集延迟期并减慢聚集速率,当加入200μMSK10时,荧光强度下降至50%。且SK10能够抑制Aβ产生的细胞毒性,恢复细胞活性。在Cu2+存在下,Aβ聚集延迟期缩短,并生成毒性更大的聚集体,而SK10能抑制Cu2+存在下的Aβ聚集,发挥双功能抑制剂的作用。随着SK10浓度提高,Cu2+-Aβ聚集体由球形转变为短纤维并逐渐消失。同样,SK10能够缓解Cu2+存在下Aβ产生的细胞毒性,使得细胞活性从70%恢复到92%。通过酪氨酸荧光和等温滴定量热实验证明,SK10与Cu2+之间的解离平衡常数为0.03μM,远高于Aβ与Cu2+之间的亲和力,因此SK10能够与Aβ竞争鳌合Cu2+,阻止Aβ与Cu2+之间的相互结合,同时SK10也能抑制Cu2+催化ROS产生并缓解ROS带来蛋白质损伤。研究证明,SK10还能将Cu2+从已经形成的Cu2+-Aβ聚集体中剥离出来,从而解聚Aβ聚集体。这样可减少已形成的Cu2+-Aβ聚集体诱导的细胞毒性,使细胞活性从70%提高到90%左右。以上结果表明,SK10对Cu2+具有高亲和力和特异性,能抑制Cu2+存在下的Aβ聚集,解聚已形成的Cu2+-Aβ聚集体,缓解Cu2+产生的自由基损伤和蛋白质氧化损伤,恢复Aβ聚集体损伤的细胞活性。因此SK10具有潜在的AD治疗药用前景。