淀粉樣多肽Aβ聚集抑制劑的設(shè)計、有效性及作用機(jī)理研究.pdf

1、阿爾茨海默病(Alzheimer's disease，AD)是一種神經(jīng)退行性疾病，作為老年癡呆最常見的一種形式，它具有不可治愈性、進(jìn)行性以及致命性。淀粉樣沉積假說將淀粉樣多肽(Amyloidβ，Aβ)視為AD發(fā)病機(jī)理的核心，認(rèn)為是Aβ錯誤折疊和自組裝形成的聚集體導(dǎo)致了AD患者腦組織中的一系列病變，并最終導(dǎo)致癡呆。現(xiàn)有的藥物主要是緩解AD病癥，目前還沒有能夠從根本上解決Aβ聚集以及產(chǎn)生的神經(jīng)毒性的藥物。本文工作正是基于設(shè)計抑制Aβ聚集的多

2、肽類抑制劑而展開的。
　　最近幾年國內(nèi)外出現(xiàn)了大量關(guān)于Aβ聚集抑制劑的研究，很多研究都以Aβ的疏水核心片段(Aβ16-20， KLVFF)為靶標(biāo)片段，針對靶標(biāo)片段設(shè)計了各種各樣的Aβ聚集抑制劑，這些抑制劑主要以疏水作用為驅(qū)動力。雖然這些研究取得了一些令人振奮的成果，但是仍然存在一些問題亟待解決。第一，像LPFFD和KLVFF等β片層破碎劑需要比Aβ大量過量時才能達(dá)到抑制Aβ聚集的效果;第二，一些抑制劑的機(jī)理是通過影響Aβ聚集的遲滯

3、期來干擾Aβ的聚集，它們只能推遲卻無法阻止Aβ的聚集及纖維化;第三，抑制劑本身的聚集會降低其有效濃度。在我們看來，這些問題的主要原因是大部分抑制劑主要籍助疏水作用與Aβ結(jié)合，與Aβ的親和力較弱，不能形成長時間穩(wěn)定的抑制劑-Aβ復(fù)合物。
　　本研究首先把Aβ靶標(biāo)片段由傳統(tǒng)的Aβ16-20擴(kuò)展為Aβ11-23，擴(kuò)展后的片段可以提供更多的作用位點，包括疏水、靜電作用和氫鍵。基于Aβ11-23片段的結(jié)構(gòu)特征，借助分子模擬的手段，設(shè)計了一條

4、含有多重弱相互作用位點的十肽抑制劑RYYAAFFARR(RR)，期望其可以與Aβ11-23片段發(fā)生多重弱相互作用，由此提高其對Aβ1-40的親和力，并提高其對Aβ1-40聚集的抑制能力。
　　其次，利用ThT熒光、圓二色(CD)、透射電子顯微鏡(TEM)和細(xì)胞實驗法(MTT)考察了RR對Aβ1-40聚集的抑制能力以及對Aβ1-40成熟纖維的解聚能力。實驗結(jié)果表明，當(dāng)Aβ1-40和RR以摩爾比1∶1共同孵育時，RR即能抑制Aβ1-4

5、0的聚集，抑制率達(dá)75％;當(dāng)二者以1∶4共同孵育時，RR幾乎能夠完全抑制Aβ1-40的聚集，而在此比例下，LPFFD只抑制了11％的聚集，說明相對于公認(rèn)有效的β片層破碎肽LPFFD，RR對Aβ1-40聚集的抑制效果更好，體現(xiàn)了多重弱相互作用的優(yōu)越性。利用等溫滴定量熱儀(ITC)、表面等離子共振技術(shù)(SPR)和分子對接(Autodock)等方法，研究了抑制劑RR和Aβ1-40之間的作用機(jī)理，表明:Aβ1-40和RR之間的親和力（解離常數(shù)K

6、D=1.10μM）要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于與LPFFD之間的親和力(KD=1.56 mM)。RR和Aβ1-40正是通過疏水、靜電和氫鍵等多重弱相互作用識別了Aβ的11-23片段(Aβ11-23)，與之結(jié)合，進(jìn)而抑制了Aβ1-40的聚集。實驗結(jié)果還表明RR能夠把成熟的Aβ1-40纖維打斷成短纖維片段的形式，從而有利于小尺寸聚集體的清除。
　　最后，我們選擇瓊脂糖凝膠作為載體，把RR固載到載體上，制備了連有RR的瓊脂球吸附劑，并通過靜態(tài)吸附實驗考察