阿尔茨海默病中蛋白质相互作用对β-分泌酶的调节机制

阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease, AD)是一种慢性神经退行性疾病，目前尚无有效的治疗方案。AD发病机制十分复杂，学说众多，目前较为公认的仍然是淀粉样蛋白级联假说。该学说认为，淀粉样斑块在脑组织的沉积是AD发病的关键病理机制。β-分泌酶(β-site APP cleaving enzyme 1, BACE1)是淀粉样前体蛋白(amyloid precursor protein, APP)淀粉样降解途径中的限速酶，其降解产物β-淀粉样蛋白(β-amyloid protein, Aβ)是淀粉样斑块(amyloid plaques)的主要成分。AD患者大脑BACE1浓度和活性增加，是引起AD的重要因素。因此，探究BACE1生成及活性调节的影响因素不仅对于理解AD的发病机制至关重要，而且对于开发AD的新治疗靶点也有重要意义。蛋白质之间的相互作用在蛋白质参与的各种生物学过程中发挥着重要的作用，因而被广泛研究。BACE1的相互作用蛋白质可以通过直接结合、间接结合和参与各种细胞信号转导通路等方式直接或间接地在BACE1的转录、翻译、修饰与胞内运输等各个环节对BACE1进行调节，从...     

β-分泌酶与二价阳离子耐受蛋白CUTA存在相互作用

淀粉样蛋白(β-amyloid,Aβ)沉积是阿尔茨海默病(Alzheimerdisease,AD)的重要病理特征之一.Aβ是由淀粉样前体蛋白(amyloid precursor protein,APP)经β-分泌酶(BACE)和γ-分泌酶水解产生的,因此BACE1在AD的形成过程中发挥重要作用.为了进一步研究BACE1的作用机制,以BACE1胞内段构建诱饵蛋白用酵母双杂交方法筛选与之相互作用的蛋白质.结果得到了二价阳离子耐受蛋白(divalent cation tolerant protein,CUTA)的阳性克隆,β-半乳糖苷酶实验表明CUTA和BACE1胞内片段存在相互作用.构建了两者全长基因的表达载体,证明二者在哺乳动物细胞中同样可以相互作用.CUTA可能涉及铜的代谢动力学及乙酰胆碱酯酶(AchE)的膜锚定,而铜的代谢失衡和AchE水平与AD发病密切相关.实验结果为BACE生物学功能和AD发病机制的研究提供了条件.     

β-分泌酶抑制剂的筛选方法及其天然来源的研究进展

β-淀粉样蛋白(Aβ)的聚集是目前公认的导致阿尔茨海默病(AD)发病的关键因素,而β-分泌酶(BACE1)是将大脑中的淀粉样β-蛋白前体(APP)转化成Aβ的第一个蛋白酶,也是Aβ产生的限速酶。因此,对BACE1的抑制是有效治疗AD的策略之一。本文阐述了目前可用于β-分泌酶抑制剂筛选的荧光法、可见光比色法和酵母细胞筛选模型的原理和特点,并对来源于植物、微生物、动物的天然β-分泌酶抑制剂的研究进展进行了综述,为更多活性更强、毒副作用更小的抗AD天然产物先导化合物的发现和结构优化提供了借鉴和启示。     

利用受体漂白荧光共振能量转移技术研究β-分泌酶在活细胞内的二聚化

β淀粉样肽(Aβ)在阿尔茨海默病(AD)患者脑内的产生、聚集和沉积是AD的一个固有病理特征,也被普遍认为是AD的重要发病机理之一.β-分泌酶(BACE)对淀粉样前体蛋白(APP)的裂解是Aβ产生的关键步骤,β-分泌酶抑制剂是AD药物治疗的一个重要发展方向,因此对BACE结构的了解具有重要意义.利用受体漂白荧光共振能量转移(FRET)技术首次在活细胞内研究BACE的二聚化结构.通过基因工程技术分别构建了青色荧光蛋白(CFP)和黄色荧光蛋白(YFP)标记的全长BACE(BACE-FL)和BACE活性部分(BACE-NT),应用共聚焦荧光显微镜和受体漂白FRET技术研究了BACE-FL和BACE-NT在细胞中的表达和定位,以及它们在活细胞内的存在形式.实验结果表明:a.BACE-FL在内质网至细胞膜均有表达,主要分布在高尔基体、细胞膜和内体等细胞器中,而BACE-NT则被滞留在内质网里.b.BACE-NT是单体结构,而BACE-FL在活细胞内则以二聚体的形式存在.证明,BACE的跨膜序列和C端对BACE的转运和定位具有重要作用,其二聚体结构由这些序列决定,而不由其活性位点决定.     

综述:靶向淀粉样蛋白的阿尔茨海默病药物研究进展

淀粉样蛋白级联假说是阐释阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)发病机制的主要学说之一,即脑内过量的β-淀粉样蛋白(β-amyloid,Aβ)是促发AD的核心因素．因此,靶向Aβ形成、聚集和清除等关键环节的药物开发是目前药物研究的热点．但近年来AD新药临床试验屡屡失败,至今尚未得到一种切实有效的治疗药物．淀粉样蛋白级联假说的局限性和痴呆期患者疾病进程的难以逆转,可能是临床试验反复失败的两个主要原因．借助AD早期诊断技术的发展,将药物干预的时间窗口前移,重视痴呆前期病理机制与治疗的研究,可能是研制延缓AD发生和发展有效药物的新途径．     

综述:星形胶质细胞介导的β-淀粉样蛋白代谢与阿尔茨海默病早期的关系

星形胶质细胞是中枢神经系统中含量最丰富的细胞,研究表明,星形胶质细胞与阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)病程有关,尤其是对AD主要致病蛋白β-淀粉样蛋白(β-amyloid protein,Aβ)的产生、内化和降解过程起着重要的调节作用．本文讨论星形胶质细胞中Aβ的产生,星形胶质细胞对Aβ的内化、降解和清除的机制,并阐释星形胶质细胞在Aβ代谢中的作用与AD早期发病机制的关系．     

阿尔茨海默病中的β-淀粉样蛋白和Tau蛋白

阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)是与年龄相关的神经退行性疾病。记忆障碍通常是AD最早期和最明显的特征。β-淀粉样蛋白(amyloid-β,Aβ)沉淀(老年斑)、Tau蛋白引起的神经纤维缠结是AD的典型病理特征。许多研究证实两者之间存在着极为复杂的互为因果关系,共同造成神经元的损害。     

β分泌酶的研究进展

β淀粉样蛋白是淀粉样前体蛋白经β分泌酶和γ分泌酶共同作用产生的,其聚集是形成阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD),即老年性痴呆病人脑中老年斑的主要原因。实验证实BACE1(β-site APP cleaving enzyme)是体内主要的β分泌酶,它与同源蛋白BACE2组成新的天冬氨酸蛋白酶家族。关于β分泌酶的性质和功能、基因剔除实验、底物选择性、晶体结构和抑制剂研究都有了相应的报道,为进一步开发治疗老年性痴呆的药物奠定了基础。     

综述:中性内肽酶在阿尔茨海默病发病机制中的作用

β-淀粉样蛋白(β amyloid,Aβ)在海马区的沉积是阿尔茨海默病(Alzheimer′s disease,AD)发病的典型表现,清除或降低Aβ含量是治疗AD的目标之一．较之Aβ生成的增多,体内降解Aβ能力的下降在AD发病过程中显得更为重要．尽管Aβ在体内可以通过运输到血液和脑脊液途径来清除,但大部分Aβ被中性内肽酶(neprilysin,NEP)为代表的一类蛋白酶降解为小分子后从体内清除．老年人、轻度认知障碍期(MCI)和AD患者的NEP活性显著下降,且NEP活性下降与脑内Aβ升高及AD患者认知功能损伤相关．NEP有可能成为AD治疗的潜在药物靶点,针对轻度认知障碍前期(pre-MCI)和MCI,提高NEP的活性,促进Aβ的降解,有可能延缓AD的发生和发展．     

阿尔茨海默病发病机制与药物治疗研究进展

阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease, AD)是以认知衰退和行为障碍为特征的神经退行性疾病，多发于老年人。近年来，AD发病率和死亡率上升且趋年轻化。AD病因包括：淀粉样蛋白沉积、tau蛋白聚集、载脂蛋白异常、血管病变、重金属紊乱、氧化应激及遗传因素等。淀粉样蛋白斑块聚集和神经纤维缠结是AD主要病理标志。β淀粉样蛋白(amyloid β, Aβ)病理性累积被认为是AD发病主因之一。目前，AD仍缺乏有效疗法。本文综述AD发病机制和治疗策略相关进展，以期为AD研究与诊疗提供参考信息。     

β-淀粉样前体蛋白基因表达及加工调控的研究进展

β-淀粉样蛋白(amyloid-β,Aβ)是阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)形成和发展的关键因素,而Aβ的过量产生则来源于β-淀粉样前体蛋白(amyloid precursor protein,APP)的异常裂解。因此,导致APP基因表达失控或异常剪切的因素在AD的发病中起着重要作用。目前的研究多数侧重于通过减少已经产生的Aβ来治疗AD,但很少从APP基因表达水平的角度来抑制Aβ产生,从而寻找解决方法。现就影响Aβ生成的因素及APP基因表达及代谢调控的作用机制做一综述,以期为未来AD的治疗提供更多的理论基础。     

阿尔茨海默病β分泌酶的研究进展

淀粉样前体蛋白（APP）在β位点裂解产生的Aβ是阿尔茨海默病（AD）患者老年斑的主要成分,APPβ位点裂解酶（β－site APP cleavage enzyme,BACE）是Aβ生成的关键酶,其实质是一种新型跨膜天冬氨酸蛋白酶。已发现的BACE有两种类型,即BACE和BACE2。二者的作用环境,亚细胞内定位相似,但BACE的中枢神经系统表达模式,降解APP的位点更具有β分泌酶的特性,因此,BACE被认为是脑内理想的β分泌酶侯选者。     

β-分泌酶抑制剂对tau过磷酸化大鼠β-CTF代谢的影响及机制研究

目的:在tau过磷酸化大鼠中,通过检测淀粉样前体蛋白(amyloid precursor protein,APP)C末端片段的表达,研究抑制β-分泌酶(BACE1)对其代谢的影响及机制。方法:24只SD大鼠随机分为四组,包括正常对照组、假手术组、OA组、OA+BACE1抑制剂组。Western blot法检测β-CTF、APP及BACE1表达;RT-PCR法检测APP及BACE1;水迷宫检测大鼠行为学。结果:OA组β-CTF表达显著增加(p0.05),而OA+BACE1抑制剂组与OA组相比,β-CTF表达减少(p0.05);四组大鼠的APP在蛋白及mRNA水平表达无显著差别(p0.05);OA组BACE1在蛋白及mRNA水平的表达增加,而OA+BACE1抑制剂组BACE1的蛋白表达较OA组减少(p0.05),两组大鼠mRNA表达水平无明显差异(p0.05)。OA+BACE1抑制剂组大鼠在给予BACE1抑制剂后行为学有所改善(p0.05)。结论:(1)tau过磷酸化通过促进神经元内BACE1表达,导致APP代谢途径发生转变,从而引起β-CTF表达增加;(2)β-CTF表达增加可引起tau过磷酸化大鼠行为学改变;(3)抑制BACE1可改善大鼠的学习及记忆能力,支持BACE1作为AD的治疗靶点。     

β-淀粉样前体蛋白裂解途径及截断型β-淀粉样蛋白对阿尔茨海默病的影响

阿尔茨海默病(Alzheimer disease’s, AD)是以老年斑(senile plaques, SPs)、神经原纤维缠结(neurofibrillary tangles, NFTs)等为主要病理特征的神经退行性疾病。β-淀粉样蛋白(β-amyloid protein, Aβ)在神经元胞外聚集形成老年斑,是引起AD的关键因素。过量Aβ的产生来源于β-淀粉样前体蛋白(β-amyloid precursor protein, APP)裂解途径的异常。因此,探究APP在AD的发病过程中裂解途径及Aβ的产生机制具有重要意义。目前,很多药物研究以减少和清除老年斑为目的,但是老年斑的形成是由全长Aβ和多种截断型Aβ共同作用的结果,并且其对SPs形成的影响作用机制尚未完全明确。本文就APP裂解途径及截断型Aβ的产生机制进行综述,以期为AD的研究提供理论依据。     

γ-分泌酶的重要组成部分PS

阿尔茨海默病(Alzheimer’s Disease,AD)与遗传因素密切相关。研究发现,大多数早发性家族性AD(FAD)和部分散发性AD(SAD)患者存在γ-分泌酶特别是早老素蛋白(presenilin,PS)基因突变。PS基因变异可引起β-淀粉样蛋白前体蛋白的加工和运输异常,产生过多的β-淀粉样蛋白(Aβ)而形成老年斑。对于SAD,PS表达的改变引起细胞骨架蛋白(如tau蛋白)之间的相互作用异常,而与神经纤维缠结(NFT)的形成有关。另外,PS使神经细胞对凋亡刺激的敏感性增强,以及PS基因突变产生过多的Aβ能引起脑内Bax表达增强,促进神经细胞的凋亡过程,引起AD脑内广泛的神经元减少或丢失。因此,PS在AD的发病中起到重要作用。     

针对tau蛋白PET 示踪剂研究进展

阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)是一种常见的中枢神经系统退行性疾病,脑内主要病理变化为神经元外由β-淀粉样蛋白(Amyloidβ,Aβ)沉积形成的老年斑(Senile Plaques,SP)和神经元内由异常过度磷酸化的微管相关tau蛋白构成的神经原纤维缠结(Neurofibrillary Tangles,NFTs),对这两种病理改变的特异性识别有助于AD早期发现与诊断。既往针对AD的PET示踪剂多数作用于Aβ,近年tau蛋白类PET示踪剂发展迅速,以[18F]THK-523、[18F]THK-5105和[18F]THK-5117为代表的tau蛋白靶向PET示踪剂在AD的诊断与治疗方面显示出巨大的发展潜力与应用前景。     

与阿尔兹海默症相关的G 蛋白偶联受体研究进展

G蛋白偶联受体(GPCRs)在大脑信号传递中至关重要,而在阿尔兹海默症(AD)中,G蛋白偶联受体通过调控α-、β-及γ-分泌酶分泌、淀粉样前体蛋白(APP)生成及β-淀粉样蛋白(Aβ)降解,直接影响β-淀粉样蛋白在神经系统信号级联反应;另外,阿尔兹海默症中β-淀粉样蛋白的生成可以扰乱G蛋白偶联受体功能.因此,阐明G蛋白偶联受体与阿尔兹海默症发病之间的关联有助于开发以G蛋白偶联受体为靶点的阿尔兹海默症治疗药物.     

β片层阻断肽H102对双转基因AD小鼠海马脑区APP代谢酶的影响

目的:探讨β片层阻断肽H102对APP/PS1双转基因小鼠(AD小鼠)海马脑区β淀粉样蛋白前体蛋白(APP)代谢分泌酶以及学习记忆能力的影响。方法:将6月龄大小的30只AD模型小鼠随机分为AD组和H102组,相同月龄、数量和背景的C57BL/6J小鼠作为对照组(n=15)。H102组每日经鼻腔给予H102溶液(5.8 mg/kg)5μl,对照组及AD组每日给予辅料溶液5μl。给药30 d后,使用Morris水迷宫的方法检测各组小鼠的空间记忆能力变化,采用免疫组织化学方法及Western blot技术测定海马脑区α分泌酶(ADAM10和ADAM17)、β分泌酶(BACE1)及γ分泌酶(PS1,APH1a,PEN2)在小鼠海马中的表达。结果:与对照组比较,AD组小鼠海马脑区BACE1、PS1、PEN-2、APH1-a蛋白表达显著升高,ADAM10、ADAM17蛋白表达显著降低(P0.05);与模型组相比,H102能够明显提高AD小鼠的空间学习记忆能力,明显降低海马脑区BACE1、PS1、PEN-2、APH1-a蛋白的表达,明显提高ADAM10、ADAM17蛋白的表达(P0.05)。结论:β片层阻断肽H102能够减少海马脑区Aβ的生成,提高海马脑区α分泌酶的活性,降低β和γ分泌酶的活性,改善AD小鼠的学习记忆能力。     

β-分泌酶抑制剂研究进展

阿尔兹海默病(Alzheimer's disease,AD)是一种退行性的神经性疾病,其主要病理特征为β-淀粉样蛋白(β-amyloid protein,Aβ)的异常聚集及tau蛋白的过度磷酸化。研究发现,β-分泌酶上调在Aβ沉积发生发展过程中具有重要作用。抑制β-分泌酶活性有可能减少淀粉样病变,从而延缓AD病理发生。现结合AD的发病机制对β-分泌酶的特点及β-分泌酶抑制剂的研究进展进行综述。     

以Aβ为靶标治疗阿尔茨海默病的研究进展

阿尔茨海默病(AD)是以认知功能障碍和记忆损害为特征的神经退行性疾病,是老年人中常见的一种痴呆症。β-淀粉样蛋白(Aβ)的沉积被认为是阿尔茨海默病发病的重要因素,它所形成的老年斑是该病的主要病理学特征。因此,以β-淀粉样蛋白为靶标可能是治疗阿尔茨海默病的有效方法,也是目前的研究热点。本重点综述了近年以Aβ为靶标治疗AD的研究进展。