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鋅離子可能是阿爾茲海默癥的新福音

文章作者:www.utbltn.icu發布時間:2019-09-03瀏覽次數:1656

神經退行性疾病,例如阿爾茨海默氏病,被認為源于蛋白質的錯誤折疊和淀粉樣蛋白的聚集。聚集的蛋白質顆粒,其中一些可以形成纖維蛋白質,不能溶解在細胞中并沉淀下來,這對神經元細胞有毒。例如,淀粉樣蛋白β的纖維化聚集與阿爾茨海默氏病(通常稱為阿爾茨海默氏病)的形成密切相關。

長期以來,人們發現金屬離子(如鋅離子)與阿爾茨海默病有關。其中,β淀粉樣蛋白在不同濃度的鋅離子中具有不同的細胞毒性。然而,鋅離子如何影響β淀粉樣蛋白的聚集和細胞毒性仍然存在爭議。許多不同的研究給出了相互矛盾的結果。瑞典研究人員發現鋅離子可能作為伴侶,可以有效減少β淀粉樣蛋白的聚集。鋅離子可以通過與β淀粉樣蛋白纖維的N-末端結合而形成短期穩定的復合物,并且該復合物可以顯著抑制該蛋白質的纖維化聚集。相關工作發表在《美國科學院院刊》中。

研究人員定量研究了鋅離子對β淀粉樣蛋白聚集的影響。他們發現,當環境中沒有鋅離子時,β淀粉樣蛋白Aβ40的聚集取決于單體的二次成核,加上纖維淀粉樣蛋白末端被拉長的方式。當細胞環境中存在生理濃度的鋅離子時,淀粉樣蛋白β的纖維狀末端的生長減慢,這反過來導致整個淀粉樣蛋白Aβ40的聚集速率降低。通過核磁共振松弛和分散方法以及熒光動力學,他們發現鋅離子可以瞬時結合到纖維淀粉狀蛋白β顆粒的N-末端,從而產生新形式的Aβ淀粉樣蛋白。這種處于N末端折疊狀態的β-淀粉樣蛋白僅是短暫的,影響向蛋白質的N-末端添加新的單體蛋白質,這種蛋白質 - 鋅復合物在阻斷Aβ淀粉樣蛋白聚集方面非常有效。

在β淀粉樣蛋白的纖維狀聚集過程中有兩個不同的步驟。第一個是單體β淀粉樣蛋白與纖維淀粉樣蛋白的一端結合形成中間狀態。然后將其再折疊以形成更緊密結合的狀態,從而完成淀粉樣蛋白β的延長。作者認為鋅離子可以顯著降低纖維化率,最有可能影響這些步驟中的一個或兩個。

然而,需要進一步的研究來證明鋅離子是否可以在更復雜的環境中阻斷β淀粉樣蛋白的延伸。

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