蛋白纖維化的紅外光譜探針研究.pdf

1、蛋白纖維化是一種獨特的蛋白聚集行為，其所形成的蛋白纖維具有cross-?超分子結(jié)構(gòu)。這種具有cross-結(jié)構(gòu)的蛋白纖維還有一個常見的名稱，即淀粉樣纖維。這種淀粉樣纖維在人體內(nèi)能夠團聚，在病理上被稱為淀粉樣斑塊的微觀結(jié)構(gòu)。淀粉樣斑塊的形成與包括阿爾茨海默病和帕金森病在內(nèi)的數(shù)十種臨床不可治愈疾病密切相關(guān)。多年來國內(nèi)外對蛋白纖維化的研究一直方興未艾。人們希望通過對蛋白纖維化的深入了解，為與蛋白纖維化相關(guān)的疾病的治療、預(yù)防、和藥物發(fā)現(xiàn)提供思路。

2、淀粉樣纖維的微觀結(jié)構(gòu)解析是蛋白纖維化基礎(chǔ)研究中的重要內(nèi)容。由于淀粉樣纖維的非晶態(tài)特質(zhì)，淀粉樣纖維的結(jié)構(gòu)解析成為了一項極具挑戰(zhàn)性的工作。
　　本文將近年來國際上興起的側(cè)鏈紅外光譜探針技術(shù)應(yīng)用于淀粉樣纖維的結(jié)構(gòu)解析。提出了一種基于1-氰基-4-二甲氨基吡啶四氟硼酸酯的對淀粉樣多肽進行側(cè)鏈紅外光譜探針標(biāo)記的化學(xué)方法。應(yīng)用這一方法，我們成功實現(xiàn)了對長度為21個氨基酸的淀粉樣肽模型片段A(8-28)的硫氰酸基(SCN)紅外探針標(biāo)記，獲得了三

3、種被 SCN探針標(biāo)記在不同位置上的A(8-28)多肽。本實驗選取的標(biāo)記位點為9位，15位，和26位，分別處于多肽序列的N端，中段，和C端，這使我們可以對這個多肽纖維的微觀結(jié)構(gòu)有一個全景認(rèn)識。之后，在高濃度和高鹽條件下獲得了A?(8-28)多肽的淀粉樣纖維，并對獲得的纖維結(jié)構(gòu)進行了多種表征，包括硫代黃素T熒光分析、剛果紅紫外可見分析，和原子力顯微鏡(AFM)微觀形貌分析。最后，應(yīng)用傅里葉變換紅外光譜技術(shù)對 A?(8-28)淀粉樣纖維在分子

4、水平上的微觀結(jié)構(gòu)進行了研究。通過對A?(8-28)淀粉樣纖維在1700-1600 cm-1蛋白酰胺I帶振動區(qū)和2200-2100 cm-1探針振動區(qū)的精細譜學(xué)分析，我們提出了一個類似于千足蟲的A?(8-28)淀粉樣纖維微觀結(jié)構(gòu)模型。這個模型由兩個沿軸向延展且對稱結(jié)合在一起的?-折疊片層構(gòu)成。在每個折疊片層中，每條多肽鏈中部的10到26位的氨基酸處于?-折疊結(jié)構(gòu)之中，而每條多肽鏈的兩端各有兩個氨基酸處于無序結(jié)構(gòu)之中。整個A(8-28)淀粉