淀粉样蛋白β(amyloid β,Aβ)的积累和聚集在阿尔茨海默症(Alzheimer’s disease,AD)的致病机理研究中是非常关键的,因而开发能有效抑制Aβ聚集的新型抑制剂具有重要的意义。来源于大肠杆菌GroEL/GroES系统的小分子伴侣(GroEL顶端区域的191-345位残基)可以通过疏水相互作用与目标蛋白结合,且其不需要辅因子,具有生物相容性好等特点,是一种潜在的Aβ聚集抑制剂。本论文通过硫代硫磺素T荧光光谱、透射电镜、凝胶过滤色谱分析和细胞毒性实验详细研究了小分子伴侣与Aβ42的相互作用,并与姜黄素、槲皮素和表没食子儿茶素没食子酸酯(epigallocatechin gallate,EGCG)等多酚类抑制剂进行了比较。首先,为了获取纯度较高,无消旋体和金属离子等杂质的Aβ42肽,本文构建了pET-GroES-Ub-Aβ42和pET-Usp-cc两个质粒,并在大肠杆菌中成功表达了Aβ42融合蛋白与泛素切割酶核心片段(Usp catalytic core,Usp-cc)。然后,针对重组表达形成的Aβ42融合蛋白包涵体,采用尿素溶解破胞沉淀、镍柱亲和层析、Usp-cc切割泛素片段、凝胶过滤层析等一系列步骤,获取了高纯度的重组Aβ42肽。其次,研究了姜黄素、EGCG和槲皮素等多酚类小分子的抑制作用,对A[β42聚集动力学,纤维形貌,可溶性组分组成和细胞毒性等方面进行了表征。结果表明,相较于PBS对照组,姜黄素、EGCG和槲皮素使得24h时的非原位ThT荧光强度分别下降了65%、63%和66%,并将达到聚集稳定期所需要的时间缩短至4h以内。三种抑制剂均能破坏整齐排列的Aβ42寡聚体结构,使得其解聚成单体,形成的纤维长度从数百纳米下降至10-50nm。但这三种抑制剂无法显著降低Aβ42的细胞毒性,显示出了一定的局限性。最后,开展了小分子伴侣对Aβ42抑制效果和机理的研究。结果表明,小分子伴侣不仅降低了Aβ42的聚集程度,同时也改变了Aβ42的聚集路径,将毒性通路聚集体(on-pathway aggregates)转变为非毒性通路聚集体(off-pathway aggregates),使得其聚集体分子量和纤维形貌发生了显著改变。相较于PBS对照组,添加小分子伴侣使得Aβ42溶液原位ThT荧光响应值下降了 72%,形成的纤维长度从数百纳米下降至<50 nm,SH-SY5Y的细胞存活率提升了20%以上。因此,小分子伴侣能阻止Aβ纤维形成,降低其细胞毒性,具有良好的应用前景。与其他Aβ42聚集抑制剂相比,小分子伴侣具有生物相容性好的特点。与此同时,小分子伴侣不仅展现出了良好的抑制效果,而且能够促使Aβ42形成低细胞毒性聚集体。论文的研究结果为抑制剂的设计开发提供了一条新的思路,也为多肽和蛋白类抑制剂的临床应用奠定了基础。