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-?超分子結構。這種具有cross-結構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構。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。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的疾病的治療、預防、和藥物發(fā)現(xiàn)提供思路。

2、淀粉樣纖維的微觀結構解析是蛋白纖維化基礎研究中的重要內(nèi)容。由于淀粉樣纖維的非晶態(tài)特質(zhì)，淀粉樣纖維的結構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鏈紅外光譜探針技術應用于淀粉樣纖維的結構解析。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鏈紅外光譜探針標記的化學方法。應用這一方法，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)紅外探針標記，獲得了三

3、種被 SCN探針標記在不同位置上的A(8-28)多肽。本實驗選取的標記位點為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構有一個全景認識。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，并對獲得的纖維結構進行了多種表征，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，應用傅里葉變換紅外光譜技術對 A?(8-28)淀粉樣纖維在分子

4、水平上的微觀結構進行了研究。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)淀粉樣纖維微觀結構模型。這個模型由兩個沿軸向延展且對稱結合在一起的?-折疊片層構成。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?-折疊結構之中，而每條多肽鏈的兩端各有兩個氨基酸處于無序結構之中。整個A(8-28)淀粉