短肽-小分子二元调节剂对β-淀粉样多肽聚集及神经毒性的调控

摘要

阿尔兹海默症（AD）是影响世界人口健康的重要疾病之一。β-淀粉样多肽（Aβ）的聚集及其引发的神经毒性与AD的致病机制密切相关。采用分子调节剂调控Aβ的聚集行为、抑制其神经毒性是控制和治疗AD的有效途径之一。将不同类型的调节剂相耦合，有望综合调节剂与Aβ的多种作用力和多重作用位点，进而产生协同作用，提高调节剂干扰Aβ组装聚集的能力。本论文提出了“短肽–小分子二元调节剂”的概念和设计思路，实现了二者的高效协同，有效抑制了Aβ的聚集及神经毒性。主要研究结果如下：
　　将短肽调节剂 KLVFF和多酚调节剂白藜芦醇（Res）相耦合，设计了KLVFF–Res二元调节剂。KLVFF作为Aβ聚集的关键序列，可通过疏水等相互作用特异性结合在Aβ的相应区域，而Res可干扰Aβ相邻主链之间氢键的形成，故二者能协同抑制Aβ的聚集。但低浓度下二元调节剂的协同作用较弱，可能是Res成氢键能力不强的缘故。
　　选用成氢键能力更强的多酚类调节剂表没食子儿茶素没食子酸酯（EGCG）代替Res，发现KLVFF–EGCG二元调节剂能产生明显的协同效应，有效抑制Aβ的聚集。借助圆二色光谱（CD）和原子力显微技术（AFM）表征，提出了EGCG和KLVFF产生协同效应的机理：KLVFF可通过疏水作用等特异性结合在Aβ的关键区域，而EGCG的强成氢键能力使它与Aβ的主链、侧链以及结合在Aβ上的KLVFF形成氢键，二者协同抑制了Aβ相邻主链基于疏水作用和氢键作用的密实堆积，进而抑制纤维的生长。因此，KLVFF–EGCG二元调节剂有效地降低了Aβ的神经毒性，在较低剂量下细胞存活率即可达94％。
　　此外，围绕癌症研究中循环肿瘤细胞（CTC）的富集这一关键问题，针对乳腺癌的CTC靶点蛋白人表皮生长因子受体2（HER2）设计了18条多肽，发现多肽GG19与HER2阳性的乳腺癌细胞系SK-BR3细胞结合特异性接近于HER2抗体，且亲合力较好，是替代HER2抗体的理想选择。将抗体和GG19连接到磁性纳米颗粒表面，分别制备了抗体-磁性纳米颗粒复合体和多肽-磁性纳米颗粒复合体，发现后者可成功从 PBS缓冲液和新鲜血液两种体系中富集到 SK-BR3细胞，富集率分别达到81.8%和70.4%，接近于抗体-磁性纳米颗粒复合体的富集率。因此，GG19有望代替抗体形成基于多肽的CTC富集与检测技术，对发展不依赖于抗体的CTC富集与检测技术具有实际意义。

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第一章 文献综述

1.1阿尔兹海默症与Aβ毒性学说

1.2 Aβ的形成、降解与聚集机制

1.3 Aβ分子组装与聚集的调节剂研究

1.4论文选题与主要研究思路

第二章 实验部分

2.1实验原料与实验设备

2.2实验方法

第三章 KLVFF–Res对Aβ聚集及神经毒性的调控

3.1引言

3.2 KLVFF–Res对Aβ42聚集能力的调控

3.3 KLVFF–Res对Aβ42神经毒性的调控

3.4 KLVFF–TPTZ用于调控Aβ42聚集及神经毒性的探索

3.5本章小结

第四章 KLVFF–EGCG对Aβ聚集及神经毒性的调控

4.1引言

4.2 KLVFF–EGCG对Aβ42聚集能力的调控

4.3 KLVFF–EGCG对Aβ42神经毒性的调控

4.4本章小结

第五章 基于特异性识别多肽的CTC富集技术初探

5.1引言

5.2实验原料与方法

5.3结果与讨论

5.4本章小结

第六章 结论与展望

参考文献

发表论文和科研情况说明

附录

致谢