阿爾茨海默病(Alzheimer's Disease,AD)是一種神經退行性疾病,病理機制復雜,目前臨床上尚無病因性治療藥物。最新研究發(fā)現(xiàn),谷氨酰胺�；h(huán)化酶(Glutaminyl Cyclase,QC)特異性高表達,可通過催化產生神經毒性pEAβ等途徑誘發(fā)、加速AD發(fā)病,是AD發(fā)病早期的特異性病理變化。因此,QC靶向高活性分子的發(fā)現(xiàn)及作用機理研究對病因性抗AD藥物研發(fā)意義重大。前期研究中,本課題組率先設計、合成、發(fā)現(xiàn)了具有顯著抗AD作用的DPCI系列QC抑制劑,本文中則對其作用機理進行了探索性研究,主要包括:(1)以代表性化合物DPCI-23為主要研究對象,選擇PC12細胞模型,GD-QC酶聯(lián)法、ELISA測試發(fā)現(xiàn),與DPCI-23共培養(yǎng)后,PC12細胞內QC酶活性被顯著抑制,pEAβ含量明顯降低,在一定作用濃度和時間范圍內,呈劑量和時間依賴性,這表明該化合物可抑制細胞內QC活性,減少pEAβ的產生。(2)RNA-seq分析發(fā)現(xiàn),DPCI-23刺激12h后,PC12細胞內11個基因顯著上調,14個基因顯著下調;DPCI-23刺激24h后,PC12細胞內13個基因顯著上調,15個基因顯著下調。差異基因GO功能和KEGG通路注釋分類統(tǒng)計分析表明,Ribosome等為顯著富集通路,HSP70、HSP90、Actin為共性顯著差異表達基因,結果表明DPCI-23的作用與蛋白生成和穩(wěn)態(tài)調控有關。(3)為驗證RNA-seq分析結果,本文進一步運用RT-qPCR、Western Blot等方法對Ribosome通路進行驗證,發(fā)現(xiàn)DPCI-23處理后,PC12細胞內RPL37、RPL38、RPS18基因表達上調,RPS17基因表達水平下調,與RNA-seq的結果基本一致。RPS6基因表達水平和總RPS6的蛋白表達水平無顯著性變化,但磷酸化水平顯著降低。以上結果表明DPCI-23可增強細胞核糖體的蛋白質合成功能。(4)采用RT-qPCR、Western Blot、ELISA、免疫熒光等方法研究發(fā)現(xiàn),DPCI-23作用后,PC12細胞內HSP70基因表達水平升高時,HSP90基因水平無明顯變化;當HSP70基因表達水平降低時,HSP90基因表達增加,HSP90/HSP70的蛋白水平也呈現(xiàn)同樣的趨勢;Actin的基因與蛋白表達水平均明顯降低,共性顯著差異基因蛋白表達水品及變化趨勢與RNA-seq分析結果基本一致,進一步說明了DPCI-23的作用與修復蛋白穩(wěn)態(tài)失衡有關。綜上所述,本文首次研究了高活性QC抑制劑DPCI-23對PC12模型細胞轉錄組的調控作用,基于RNA、基因、蛋白等水平的研究結果,共同表明DPCI-23的作用與Ribosome通路、HSP70、HSP90、Actin、RPS6等蛋白調控相關,提示QC抑制劑的抗AD作用可能是通過其對細胞內蛋白生成和穩(wěn)態(tài)失衡的促進和改善而實現(xiàn)的,該研究為闡明QC抑制劑類抗AD先導物作用機理提供了很好的支持,積極推動了創(chuàng)新抗AD藥物的研究工作。
【學位單位】：深圳大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：R96
【部分圖文】：

圖 1-1 蛋白平衡網絡圖成蛋白質的細胞器，主要成分是核糖體蛋白質（Ribosomal P（Ribosomal RNA，rRNA），其中前者占總成分的 40%，后者基，將核糖體蛋白分別命名為 RPL（Ribosomal Protein Larotein Small）[34]。核糖體的主要功能是將基因翻譯成蛋白質，核糖核酸復制、轉錄、修復，核糖核酸剪切、修飾，細胞信分化，誘導耐藥等功能（圖 1-2）。相關研究結果表明核糖體，例如在先天性貧血、生長發(fā)育不全和腫瘤的發(fā)生發(fā)展過程用[34, 35]。

圖 1-1 蛋白平衡網絡圖體體是合成蛋白質的細胞器，主要成分是核糖體蛋白質（Ribosomal P RNA（Ribosomal RNA，rRNA），其中前者占總成分的 40%，后者大小亞基，將核糖體蛋白分別命名為 RPL（Ribosomal Protein Laral Protein Small）[34]。核糖體的主要功能是將基因翻譯成蛋白質，控脫氧核糖核酸復制、轉錄、修復，核糖核酸剪切、修飾，細胞信亡、分化，誘導耐藥等功能（圖 1-2）。相關研究結果表明核糖體切相關，例如在先天性貧血、生長發(fā)育不全和腫瘤的發(fā)生發(fā)展過程重要作用[34, 35]。

并具有顯著的病理意義[69]。Aβ 被異常地截短后，正常情lu 暴露在 N-端，可被環(huán)化為 pGlu，形成 Aβ3(pE)-40/42 或 Aβ11毒性、與細胞膜的相互作用等方面的性質產生影響[70]。pEAβ 修能抵抗多種常見氨肽酶的水解，使之難以被代謝清除，體內半電荷的減少，pEAβ 具有強烈的形成低聚物的趨勢，聚合速率，快速形成的 Aβ3(pE)-42 聚合體會改變細胞膜的滲透性，具外，pEAβ 還可以觸發(fā)和加速 Aβ 聚合形成纖維[71]。Schlenzig 等β 的生物化學和生物物理性質的影響，結果發(fā)現(xiàn) N 末端 pGlu 依賴性溶解度分布，使得 pGlu 修飾的肽在堿性 pH 范圍內溶的形成[72]。該研究提供了 pGlu 修飾對結構上不同的淀粉樣pEAβ 可能促進了分子獨特的神經退行性疾�。ㄈ� AD）。目前絕大部分 Aβ 肽環(huán)化形成焦谷氨酸（pGlu）（圖 1-3），因此認是 pEAβ[73-75]。

【參考文獻】

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本文編號：2834474