EGCG结构类似物与Aβ蛋白和α-淀粉酶相互作用机理研究

摘要

研究表明，表没食子儿茶素没食子酸酯(Epigallocatechin gallate，EGCG)对阿尔兹海默病（老年痴呆症）和肥胖症表现出一定的防治功效。至今，EGCG与上述疾病中关键蛋白:淀粉样β蛋白(Amyloidβ protein，Aβ42)和α-淀粉酶的相互作用机理仍不十分清楚。针对这一科学问题，从分子水平和动物个体组织水平，系统研究了EGCG结构类似物对Aβ42和α-淀粉酶的活性、构象、表面形态、热稳定性，以及动物组织免疫等方面的影响。主要研究结果如下:
　　1.采用ThT、CD、AFM、DSC等手段，在分子水平上，阐明了EGCG结构类似物与Aβ42蛋白的相互作用机理。结果表明，EGCG结构类似物具有抑制Aβ42聚集与解聚效果，依次为EGCG＞GCG＞ECG＞EGC，表现出较强的构效和量效关系;EGCG分子结构功能基团对这一抑制作用的贡献表现为没食子酰基＞3′-OH＞差向异构体。
　　2.从热力学、动力学和蛋白质构象变化的分子水平上，探明了EGCG与α-淀粉酶的相互作用机制。结果表明，EGCG可以降低α-淀粉酶达到Tm的热焓和稳定性。EGCG对α-淀粉酶活力抑制属于非竞争性抑制，荧光淬灭类型为动态淬灭。EGCG改变α-淀粉酶蛋白构象，降低二级结构中α螺旋含量。 EGCG可降低α-淀粉酶的聚集程度，改变α-淀粉酶的聚集方式，减小聚集体的水力学半径。
　　3.动物实验结果表明，EGCG对老年痴呆症和肥胖症的防治有一定疗效。患老年痴呆症小鼠喂食EGCG30天，能改善Aβ42聚集导致的小鼠海马区和大脑皮层中ChAT和AchE活力异常，以及MDA引起的氧化应激损伤，能抑制小鼠海马区Aβ42的过表达和积累。患肥胖症小鼠喂食EGCG30天，肥胖小鼠体重下降37.93％，组织切片发现小鼠脂肪细胞的横截面积降低54.8％，肝组织空泡化、脂肪浸润程度也有所降低。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 Aβ蛋白与人类健康

1．1．1 Aβ概述

1．1．2 Aβ42聚集与阿尔兹海默病

1．1．3 Aβ聚集抑制剂的研究现状

1．2 α-淀粉酶与肥胖症

1．2．1 α-淀粉酶概述

1．2．2 α-淀粉酶与肥胖症

1．3 表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)结构类似物

1．3．1 EGCG类似物结构与理化特性

1．3．2 EGCG的生理活性及其应用

1．4 本文研究目的和研究内容

1．4．1 研究目的与意义

1．4．2 主要研究内容

第二章 EGCG结构类似物与Aβ42相互作用机理研究

2．1 引言

2．2 实验仪器和试剂

2．2．1 实验仪器

2．2．2 试剂

2．3 实验方法

2．3．1 Aβ42蛋白聚集体的去除

2．3．2 Aβ42蛋白溶液及其与EGCG结构类似物共培养液的配制

2．3．3 参数r引入

2．3．4 ThT荧光分析

2．3．5 圆二色测定

2．3．6 原子力显微镜分析

2．3．7 差示扫描微量量热仪分析

2．3．8 蛋白溶解度测定

2．4 结果与讨论

2．4．1 Aβ42自聚成纤动力学

2．4．2 EGCG结构类似物对Aβ42聚集动力学的影响

2．4．3 EGCG结构类似物抑制Aβ42聚集的IC50值

2．4．4 EGCG结构类似物对Aβ42蛋白二级结构的影响

2．4．5 EGCG结构类似物对Aβ42形态学的影响

2．4．6 EGCG结构类似物对Aβ42聚集热力学的影响

2．4．7 EGCG结构类似物对Aβ42蛋白溶解度的影响

2．5 本章小结

第三章 从组织个体，研究EGCG对老年痴呆鼠的影响

3．1 引言

3．2 实验材料与设备

3．2．1 实验动物

3．2．2 实验仪器

3．2．3 试剂

3．3 实验方法

3．3．1 动物分组

3．3．2 饲养条件

3．3．3 体长、体重的测定

3．3．4 脑组织样品的分离与称重

3．3．5 脑组织生化指标检测

3．3．6 蛋白组织免疫学分析

3．3．7 统计学分析

3．4 结果与讨论

3．4．1 EGCG喂食对老年痴呆小鼠体长和体重的影响

3．4．2 EGCG对老年痴呆小鼠脑组织生化指标的影响

3．4．3 蛋白组织免疫学分析

3．5 本章小结

第四章 EGCG与α-淀粉酶相互作用的生化基础

4．1 引言

4．2 实验仪器和试剂

4．2．1 实验仪器

4．2．2 实验试剂

4．3 实验方法

4．3．1 EGCG对α-淀粉酶活力影响及其抑制类型

4．3．2 EGCG与α-淀粉酶相互作用动力学研究

4．3．3 EGCG对α-淀粉酶热力学的影响

4．3．4 AFM测定EGCG对α-淀粉酶形貌的影响

4．3．5 DLS测定EGCG对α-淀粉酶粒径的影响

4．3．6 EGCG对α-淀粉酶二级结构的影响

4．3．7 EGCG对α-淀粉酶溶解度的影响

4．4 结果与讨论

4．4．1 EGCG对α-淀粉酶活性的抑制及其抑制类型

4．4．2 EGCG对α-淀粉酶的荧光淬灭作用

4．4．3 EGCG对α-淀粉酶热力学稳定性的影响

4．4．4 EGCG对α-淀粉酶水力学半径的影响

4．4．5 EGCG对α-淀粉酶形态的影响

4．4．6 EGCG对α-淀粉酶二级结构的影响

4．4．7 EGCG对α-淀粉酶溶解度的影响

4．5 本章小结

第五章 EGCG对肥胖小鼠的减肥功效

5．1 引言

5．2 实验材料与设备

5．2．1 实验动物

5．2．2 实验仪器

5．2．3 实验试剂

5．3 实验方法

5．3．1 动物分组

5．3．2 饲养条件

5．3．3 测定指标

5．3．4 形态学分析

5．3．5 统计学分析

5．4 结果与分析

5．4．1 EGCG对肥胖小鼠体长、体重、Lee’s小鼠指数的影响

5．4．2 EGCG对肥胖小鼠脂肪组织重量的影响

5．4．3 EGCG对肥胖小鼠血脂的影响

5．4．4 EGCG对肥胖小鼠淀粉酶和脂肪酶活力的影响

5．4．5 EGCG对肥胖小鼠脂肪组织形态的影响

5．4．6 EGCG对小鼠肝组织形态的影响

5．5 本章小结

第六章 全文结论与展望

6．1 全文总结

6．2 展望

参考文献

符号说明

致谢

研究成果及发表的学术论文

作者和导师简介