多肽抑制劑的設(shè)計及其功能化的納米粒子對淀粉樣β蛋白聚集的抑制作用.pdf

1、多肽抑制劑的設(shè)計及其多肽抑制劑的設(shè)計及其功能化功能化的納米粒子的納米粒子對淀粉樣對淀粉樣β蛋白聚集的抑制作用蛋白聚集的抑制作用DesignofPeptideInhibitsPeptideFunctioncalizedNanoparticlesftheInhibitionofAmyloidβProteinAggregation一級學(xué)科：化學(xué)工程與技術(shù)學(xué)科專業(yè)：生物化工研究生：熊能指導(dǎo)教師：董曉燕教授天津大學(xué)化工學(xué)院二零一五年五月摘要蛋白質(zhì)

2、的錯誤折疊和聚集可引起一系列淀粉樣變疾病。β淀粉樣蛋白（Aβ）的聚集是阿爾茨海默氏癥（AD）的主要病因。開發(fā)針對Aβ的抑制劑藥物是治療AD的重要手段。近年來，采用納米抑制劑對AD進行靶向治療成為研究的熱點。但目前對Aβ和納米粒子相互作用等機理了解尚不深入，限制了Aβ納米抑制劑藥物的開發(fā)。為了改善現(xiàn)有多肽抑制劑和納米抑制劑的效果，并進一步分析它們與Aβ的相互作用特點，本研究首先在現(xiàn)有多肽抑制劑（LVFFA）的基礎(chǔ)上，設(shè)計了兩種多肽抑制劑，

3、AcLVFFARKNH2（LK7）和AcKRGLVFFARKNH2（KK10）。通過考察它們抑制Aβ42聚集的能力和聚集產(chǎn)物的形態(tài)發(fā)現(xiàn)，LK7和KK10均能夠有效抑制Aβ42聚集，并且干擾Aβ42纖維的生成，使其成為無定形態(tài)的聚集體。但LK7和KK10均會發(fā)生自聚集現(xiàn)象，且它們均不能抑制Aβ42的細胞毒性，同時LK7自身還會出現(xiàn)對細胞的毒性。為了改善上述多肽抑制劑的缺陷，本研究將LK7和KK10修飾在聚乳酸乙醇酸納米粒子（PLGANP）

4、上，合成了納米抑制劑。實驗證明，LK7@PLGANP不但能顯著抑制Aβ42聚集，阻止Aβ42纖維的生成，還能夠在低濃度（20μgmL）下顯著緩解Aβ42的細胞毒性。分析其機理認為，將LK7交聯(lián)在PLGANP上，不僅可以阻止LK7的自聚集，還可改變NP的帶電性質(zhì)，再加上LK7對Aβ42的特異親和性，即可協(xié)同增強LK7@PLGANP的抑制效果，并極大減少其用量（相同抑制效果下，LK7@PLGANP的LK7配基用量是游離LK7的169）。為了

5、深入分析多肽交聯(lián)NP后的協(xié)同作用，本研究利用經(jīng)典多肽抑制劑（LPFFD和VVIA），制備了各種交聯(lián)方式的多肽金納米粒子（多肽@GNP），研究發(fā)現(xiàn)，肽段氨基酸排列順序和交聯(lián)方式均會影響抑制劑的抑制效果；對比其他多肽@GNP，嵌合肽VVIACLPFFD(VCD10)@GNP在對Aβ42聚集的抑制效率、抑制纖維生成效果以及抑制Aβ細胞毒性方面均顯示出明顯優(yōu)勢。分析其機理發(fā)現(xiàn)，多肽序列中疏水和帶電氨基酸殘基在溶液中的暴露，以及交聯(lián)肽段在NP表面