陈天泽, 胡方舟, 林绪波, 应佚伦, 邹爱华
高等学校化学学报. 2024, 45(11): 212-220.
淀粉样蛋白(β-amyloid,Aβ)引起的淀粉样蛋白异常沉积被认为是诱发阿尔茨海默症的因素之一.与人类不同,啮齿动物较少出现这类特征性病变.与人类Aβ相比,啮齿动物Aβ的第5,10和13位氨基酸由Arg,Tyr和His分别变为Gly,Phe和Arg.本文采用分子动力学模拟和Aerolysin纳米孔道单分子分析技术对人类Aβ1—15和啮齿动物Aβ1—15的结构差异进行研究.实验结果表明,与人类Aβ1—15相比,啮齿动物Aβ1—15穿过纳米孔道时具有更低的阻断频率和能垒,证明了Aerolysin纳米孔道可以辨别具有细小结构差异的Aβ多肽分子.本文以硫酸盐K2SO4作为糖胺聚糖(Glycosaminoglycans,GAGs)的简化模型,对Aβ1—15与硫酸根离子的相互作用进行研究.统计分析显示,两种多肽均能与硫酸根离子结合,降低它们被纳米孔道捕获的频率,人类Aβ1—15的捕获频率降低25%,啮齿动物Aβ1—15的捕获频率降低59%.然而,加入硫酸根离子后,两种多肽阻断时间的变化存在明显差异,与未加入硫酸根时相比,人类Aβ1—15的阻断时间延长了14%,啮齿动物Aβ1—15的阻断时间则缩短了7%.由实验结果推测,两种多肽不同的序列和构象导致它们与硫酸根离子结合的方式和强度不同,对过孔行为产生了不同影响.本文研究结果对于筛选用于阿尔茨海默症治疗的小分子抑制类药物具有参考价值.