淀粉样β蛋白的微生物表达及其在抑制剂筛选中的应用

淀粉样β蛋白质(Amyloid-βprotein, Aβ)的错误折叠和聚集形成多种形式的毒性各异的聚集体是阿尔茨海默病(Alzheimer′s disease, AD)发生和发展的主要原因之一。研究Aβ的错误折叠和聚集机制及开发高效的抑制剂对AD的治疗至关重要。上述研究均需要大量的高纯度Aβ,而基于基因工程技术的重组蛋白质生产是获得Aβ及其突变体的常用工具。基于近年来Aβ微生物表达相关领域取得的进展,结合作者的相关研究,介绍了Aβ的微生物表达和纯化以及体内聚集抑制剂筛选系统的构建及使用,并讨论其优点和局限性,为淀粉样蛋白沉积疾病的分子机理和抑制剂开发的相关研究提供理论依据和技术支撑。     

SA-hirudin-RGD融合蛋白的原核表达及其抗凝血酶与抗血小板聚集功能的研究

目的:构建SA-hirudin-RGD重组载体,表达和纯化融合蛋白,并对其抗凝血酶、抗血小板聚集功能进行初步验证。方法:利用基因重组技术将链霉亲和素(SA)核心区与hirudin-RGD序列连接,并克隆到原核表达载体PET-44b中,Westernblotting鉴定经IPTG诱导后纯化的融合蛋白。抗凝血酶和抗血小板聚集作用分析证明该融合蛋白既有抗凝血酶又有抗血小板聚集的功能。结果:重组载体p ET44b-SA-hirudin-RGD经限制性酶切鉴定和基因测序证实构建成功;经IPTG诱导后SA-hirudin-RGD融合蛋白在大肠杆菌中高效表达;纯化得到该目的蛋白,相对分子质量经Westernblotting鉴定约为70000。抗凝血酶和抗血小板聚集的实验证明,融合蛋白SA-hirudin-RGD既有抗凝血酶又有抗血小板聚集的功能。结论:具有抗凝血酶和抗血小板聚集双重功能的SA-hirudin-RGD融合蛋白被成功表达和纯化,为下一步SA-hirudin-RGD的功能研究及临床应用确立了基础。     

茶多酚对β-淀粉样蛋白25-35肽段诱导红细胞溶血的影响

β-淀粉样蛋白在神经组织中聚集被认为与Alzheimer's疾病密切相关,一些天然多酚化合物证实可抑制蛋白质的淀粉样聚集.本文采用β-淀粉样蛋白25-35肽段诱导人红细胞溶血为实验模型,检测几种结构相似的茶多酚化合物对β-淀粉样蛋白诱导细胞损害的影响.结果表明,表没食子儿茶素没食子酸酯(ECCG)可以抑制β-淀粉样肽导致的溶血,而表儿茶素没食子酸酯(ECG)则可以促进溶血.两者在结构上仅在B环上相差一个羟基.这种对溶血作用的差异可能来源于对金属离子螯合能力的差异.一种铁离子的强力螯合剂甲磺酸去铁胺可抑制ECG的促溶血作用,说明体系中的微量铁离子可能是ECG促多肽溶血过程中的一个重要因素,同时也表明β-淀粉样蛋白诱导细胞损害与金属离子介导的氧化还原作用有关.     

可溶性β-淀粉样蛋白寡聚体的结构与神经毒性

阿尔茨海默氏病(Alzheimer’sdisease,AD)是一种神经退行性疾病,其病理学特征为细胞间淀粉样斑块和细胞内大量的神经纤维缠结。淀粉样级联假说认为β-淀粉样蛋白在细胞外聚集形成纤维状聚集物,进而形成老年斑,导致局部组织炎症、神经细胞凋亡。但是该假说无法解释AD患者在患病早期出现的学习记忆障碍及行为异常。目前研究显示β-淀粉样蛋白的另一种聚集物——可溶性寡聚体——可能与疾病发生有着密切的关联。本文就近期可溶性β-淀粉样蛋白寡聚体引发的突触功能障碍、可能的细胞凋亡机理以及对动物学习记忆行为方面的神经毒性研究进展作一综述。     

蛋白质聚集的形成与调控机制

大肠杆菌是外源蛋白质的首选表达系统,但蛋白质易被宿主细胞蛋白酶降解或聚集形成包含体。包含体与淀粉样蛋白纤维的形成过程相似,都依赖于特异性氨基酸序列的分子间相互作用。因此,淀粉样蛋白质抗聚集的方法也可用于防止细菌表达蛋白质的聚集。另外,基于序列的新型方法也能调节蛋白质聚集。     

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。     

胰岛淀粉样多肽的研究进展

由蛋白错误折叠后聚集所产生的淀粉样蛋白沉积是导致老年痴呆症、疯牛病、2型糖尿病等多种疾病的重要因素。由胰岛淀粉样多肽(islet amyloid polypeptide,IAPP)所形成的淀粉样蛋白沉积,具有破坏胰岛β细胞膜结构、诱导β细胞凋亡和损伤β细胞功能的作用,被认为是2型糖尿病的重要致病原因之一。对IAPP的聚集性、聚集体的结构,以及其对β细胞的毒性作用研究,不但有助于明确2型糖尿病的发病机制,而且最新研究也表明抑制IAPP的聚集可有效减少β细胞的凋亡,提高胰岛移植的成功率。因此,IAPP已成为2型糖尿病治疗中一个具有良好前景的靶点。该文对IAPP研究的最新进展进行了简要介绍。     

甲醛诱导Tau蛋白形成“孔道样”聚集结构

尽管Lin等(University of California, Santa Barbara)就蛋白构象病中细胞死亡的机制提出了“非特异性淀粉样离子通道”(aspecific amyloid ion channels)学说,但到目前为止,尚未发现神经Tau蛋白能形成“孔道样”聚集结构,也未寻找到可以导致蛋白质形成“孔道样”聚集结构的诱导剂．依据本实验室提出的“散发性老年痴呆发生发展中的内源性甲醛慢性损伤”假说,采用一定浓度的甲醛与Tau蛋白进行温育,观察到甲醛可以明显诱导Tau蛋白分子聚集并形成淀粉样沉积物,同时也观察到了Tau蛋白“孔道样”聚集结构．上述结果为探索甲醛诱导Tau蛋白错误折叠形成的产物导致细胞代谢障碍和死亡的机制提供了新的研究思路．     

具有抗血小板聚集功能的新型葡激酶突变体的表达、纯化及性质

[目的]为解决溶栓后再栓塞问题,构建N-端含RGD(Arg-Gly-Asp)序列的葡激酶双功能突变体.研究突变体的表达和纯化,并进行性质分析.[方法]将突变后的葡激酶突变体序列连入pBV220质粒,转化大肠杆菌BL21进行表达.阳离子交换、凝胶过滤和阴离子交换三步层析法纯化表达产物,采用溶圈法对纯化产物进行生物学活性测定,并测定纯化产物对血小板聚集的抑制效应.[结果]PAGE扫描结果显示,葡激酶突变体蛋白在大肠杆菌BL21中的表达量约占菌体蛋白总量的40%～50%;三步层析纯化后,HPLC测定其纯度可达95%.酪蛋白凝胶板溶圈法测得其比活性分别为10.8×104和11.0×104HU/mg,与野生型葡激酶活性相当;且具有明显的抗血小板聚集活性,血小板聚集仪测定其血小板聚集抑制率分别为10.72%和19.71%,明显高于野生型葡激酶血小板聚集抑制率.本实验利用pBV220载体高效表达了葡激酶突变体基因,得到了高纯度、高活性的突变体蛋白,为葡激酶生产产业化和临床应用奠定了良好的基础.     

β淀粉样蛋白聚集-解聚机制研究进展

阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)是一种严重的神经退行性疾病,在全球范围内发病成上升趋势。淀粉样蛋白级联假说是AD发病机制的重要学说之一,同时也为AD的预防和治疗提供了研究方向。在该假说中,主要认为大脑内的淀粉样蛋白的错误折叠和聚集是导致AD的核心因素,相关的研究是AD研究领域的热点问题。本文将就Aβ的聚集-解聚机制等问题进行阐述,旨在对现有的研究状况和进展进行总结。