本文關(guān)鍵詞：若干醌類及其衍生物對蛋白質(zhì)淀粉樣聚集的影響

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【摘要】：淀粉樣聚集是蛋白質(zhì)錯誤折疊形成以p折疊為特征的寡聚體并進一步形成纖維結(jié)構(gòu)的過程,聚集蛋白將喪失正常活性并引起細胞功能異常和毒性反應(yīng)。對淀粉樣聚集的毒性機制研究發(fā)現(xiàn),聚集過程中形成的寡聚體和纖維可能通過細胞膜瓦解、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激和氧化應(yīng)激等途徑引起細胞凋亡,這些毒性作用將進一步導(dǎo)致多種疾病,如：神經(jīng)退行性疾病中的阿爾茲海默癥(Alzheimer's disease, AD)、帕金森氏癥(Parkinson's disease, PD)以及代謝疾病中的2型糖尿病(type2diabetes mellitus, T2DM)等。與這些疾病相關(guān)的致病性蛋白α突觸核蛋白(a-synuclein, a-syn)、p淀粉樣肽1-42(p-amyloid1-42, Aβ42)和胰島淀粉樣多肽(islet amyloid polypeptide, IAPP)均已作為聚集模型用于淀粉樣聚集的研究。 抑制淀粉樣聚集過程被認為是相關(guān)疾病防治的重要策略,目前已有大量研究致力于尋找聚集抑制劑,以期發(fā)現(xiàn)有效的治療藥物。多酚類化合物是一類被廣泛研究的小分子抑制劑,其中部分化合物已經(jīng)作為阿爾茲海默癥的治療藥物進入臨床試驗階段。作為多酚類化合物的氧化形態(tài),醌類化合物也廣泛存在于藥用植物中,比如中藥大黃中就富含蒽醌類化合物,但目前基于醌類化合物的研究仍多針對其抗菌和抗癌作用,醌對淀粉樣聚集的作用和機制研究仍不普遍。 胰島素是用于糖尿病治療的常用降糖藥物,并不屬于致病性蛋白,但胰島素在特定體外條件下也會產(chǎn)生典型的淀粉樣聚集,對其儲藥和臨床使用造成影響。在聚集機制和抑制劑的研究中,胰島素也成為了常見的聚集模型。本課題的第一部分研究利用胰島素模型評價了4種簡單醌(苯醌、萘醌、蒽醌、菲醌)對淀粉樣聚集的抑制作用,包括聚集動力學(xué)模擬和毒性模擬。同時,也考察了4種大黃蒽醌衍生物在聚集模型中的作用,為天然蒽醌化合物在淀粉樣聚集中的應(yīng)用研究提供基礎(chǔ)。對于其中作用最為突出的萘醌,則進一步用a-syn和Aβ42這兩種致病性蛋白模型考察其廣譜抑制作用。 對萘醌衍生物的研究選取了亞硫酸氫鈉甲萘醌(MSB)作為目標(biāo)化合物。MSB是一種維生素K類藥物,可參與凝血酶合成、緩解維生素K缺乏并有一定鎮(zhèn)痛作用。MSB屬于人工合成的維生素K3衍生物,也是一種萘醌衍生物,相較于天然維生素K1和K2,MSB具有更好的水溶性并更易吸收�；谝葝u素模型中萘醌對聚集所表現(xiàn)出的顯著抑制效果,推測MSB可能也是具有潛力的淀粉樣聚集抑制劑。此部分研究內(nèi)容在a-syn和Aβ42兩種聚集模型中探討了MSB對淀粉樣聚集的作用,并通過轉(zhuǎn)基因線蟲模型進一步分析其抑制效果。 論文的結(jié)果可為淀粉樣聚集抑制劑的研發(fā)提供可能的活性分子骨架,并為聚集抑制劑作為潛在治療藥物的應(yīng)用提供理論依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：淀粉樣聚集 胰島素 α突觸核蛋白 β淀粉樣肽 聚集抑制劑 醌 蒽醌衍生物 萘醌 亞硫酸氫鈉甲萘醌
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：R749.16
【目錄】：

• 目錄4-8
• 主要~.略詞8-10
• 中文摘要10-12
• Abstract12-14
• 第一章 緒論14-27
• 1. 淀粉樣聚集的機制15-16
• 2. 淀粉樣聚集的毒性16-17
• 3. α突觸核蛋白和突觸核蛋白病17-20
• 4. β淀粉樣肽和阿爾茲海默癥20-23
• 5. 胰島素淀粉樣聚集模型23-24
• 6. 淀粉樣聚集的線蟲模型24-25
• 7. 淀粉樣聚集抑制劑25-27
• 第二章 若干簡單醌及天然蒽醌衍生物對胰島素淀粉樣聚集的影響27-46
• 1. 前言27-29
• 2. 實驗材料和儀器29-30
• 2.1. 實驗原料29
• 2.2. 試劑及耗材29
• 2.3. 實驗儀器29-30
• 3. 實驗方法30-34
• 3.1. 胰島素聚集樣品制備30-31
• 3.2. 硫磺素T(ThT)熒光檢測31-32
• 3.3. 圓二色光譜(CD)檢測32
• 3.4. 分子排阻色譜(SEC)分析32
• 3.5. 動態(tài)光散射(DLS)分析32-33
• 3.6. 透射電子顯微鏡(TEM)分析33
• 3.7. 溶血實驗33
• 3.8. 統(tǒng)計學(xué)分析33-34
• 4. 實驗結(jié)果34-43
• 4.1. 醌影響胰島素淀粉樣聚集動力學(xué)34-36
• 4.2. 醌抑制胰島素寡聚體形成36-39
• 4.3. 醌抑制胰島素寡聚體粒徑增長39-40
• 4.4. 醌延緩胰島素聚集的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變40-41
• 4.5. 醌抑制胰島素毒性聚集體的產(chǎn)生41-43
• 5. 討論與總結(jié)43-46
• 第三章 亞硫酸氫鈉甲萘醌對α突觸核蛋白聚集的抑制作用46-70
• 1. 前言46-47
• 2. 實驗材料和儀器47-52
• 2.1. 實驗原料47
• 2.2. 試劑及耗材47-49
• 2.3. 相關(guān)試劑配制49-51
• 2.4. 實驗儀器51-52
• 3. 實驗方法52-58
• 3.1. α-syn表達純化52-53
• 3.2. α-syn聚集樣品制備53
• 3.3. 硫磺素T(ThT)熒光檢測53
• 3.4. 點雜交(Dot-blot)分析53-54
• 3.5. 圓二色光譜(CD)檢測54
• 3.6. 透射電子顯微鏡(TEM)分析54
• 3.7. 聚丙烯酰胺凝膠電泳分析54
• 3.8. 蛋白質(zhì)光催化交聯(lián)(PICUP)54-55
• 3.9. NL5901線蟲培養(yǎng)及熒光分析55-56
• 3.10. NL5901線蟲點雜交56
• 3.11. POPG膜制備及膜泄漏實驗56
• 3.12. 統(tǒng)計學(xué)分析56-58
• 4. 實驗結(jié)果58-68
• 4.1. α-syn表達純化58
• 4.2. MSB抑制α-syn淀粉樣聚集過程58-61
• 4.3. MSB不影響α-syn二級結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變61-62
• 4.4. MSB抑制α-syn寡聚化62
• 4.5. MSB抑制α-syn聚集纖維形成62-65
• 4.6. MSB對線蟲α-syn表達和聚集的影響65-66
• 4.7. MSB抑制α-syn毒性聚集體的產(chǎn)生66-68
• 5. 討論與總結(jié)68-70
• 第四章 亞硫酸氫鈉甲萘醌對β淀粉樣肽1-42聚集的作用70-87
• 1. 前言70
• 2. 實驗材料和儀器70-72
• 2.1. 實驗原料70-71
• 2.2. 試劑及耗材71
• 2.3. 相關(guān)試劑配制71
• 2.4. 實驗儀器71-72
• 3. 實驗方法72-76
• 3.1. Aβ42聚集樣品制備72-73
• 3.2. 硫磺素T(ThT)熒光檢測73
• 3.3. 圓二色光譜(CD)檢測73
• 3.4. 透射電子顯微鏡(TEM)分析73
• 3.5. 點雜交(Dot-blot)分析73-74
• 3.6. 聚丙烯酰胺凝膠電泳分析74
• 3.7. CL2120線蟲培養(yǎng)及熒光分析74
• 3.8. CL2120線蟲點雜交74-75
• 3.9. 膜泄漏實驗75
• 3.10. 統(tǒng)計學(xué)分析75-76
• 4. 實驗結(jié)果76-85
• 4.1. MSB抑制Aβ42淀粉樣聚集76-78
• 4.2. MSB抑制Aβ42結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變78-79
• 4.3. MSB抑制Aβ42寡聚化79-80
• 4.4. MSB抑制Aβ42聚集纖維形成80-82
• 4.5. MSB抑制線蟲Aβ42表達和聚集82
• 4.6. MSB抑制毒性Aβ42聚集體的形成82-85
• 5. 討論與總結(jié)85-87
• 第五章 全文總結(jié)與展望87-90
• 參考文獻90-106
• 綜述106-136
• 參考文獻123-136
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文目錄136-137
• 致謝137

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