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国际老年痴呆症杂志》上
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国际老年痴呆症杂志》上/2018年/文章

研究文章|开放获取

体积 2018年 |文章的ID 7608038 | https://doi.org/10.1155/2018/7608038

罗伯特·温伯格Vera诉Koledova Hyeari Shin詹妮弗·h·公园,紫杉Ai Tan Anthony j . Sinskey Ravigadevi Sambanthamurthi, ChoKyun Rha, ”油棕酚醛物质抑制在体外聚合的β淀粉样肽成低聚物的复合物”,国际老年痴呆症杂志》上, 卷。2018年, 文章的ID7608038, 12 页面, 2018年。 https://doi.org/10.1155/2018/7608038

油棕酚醛物质抑制在体外聚合的β淀粉样肽成低聚物的复合物

罗伯特·p·温伯格,1 维拉诉Koledova,1 Hyeari胫骨,1 詹妮弗·h·公园,1 紫杉Ai谭,2 Anthony j . Sinskey,3 Ravigadevi Sambanthamurthi,2 和 ChoKyun Rha1

1生物材料科学与工程实验室、麻省理工学院、剑桥,马02139,美国

2马来西亚棕榈油局,6号,波斯兰Institusi,班达尔巴鲁Bangi, 43000 Kajang,雪兰莪州,马来西亚

3生物学系、麻省理工学院、剑桥,马02139,美国

学术编辑器:弗朗西斯科·潘
收到了 2017年8月17日
修改后的 2017年11月23日
接受 2017年12月07
发表 2018年1月31日

文摘

阿尔茨海默病是一种严重的神经退行性疾病,其特征是淀粉样蛋白的聚合β肽(β)成有毒的寡聚物,激活小胶质细胞和星形胶质细胞导致急性神经炎症。多项研究表明,可溶性低聚物β42是神经毒素和促炎,而单体和不溶性纤维相对无毒的。我们表明,β42聚合是抑制在体外油棕酚醛树脂(OPP),一个水提物的油棕榈树(Elaeis guineensis)。数据显示,OPP抑制叠加的β打褶的床单,对寡聚化至关重要。我们展示的抑制β(1)质谱42聚合;(2)刚果红染料绑定;(3)2 d-ir光谱学;(4)动态光散射;(5)透射电子显微镜;(6)转基因酵母救援化验。在酵母救援化验,OPP显著降低聚合神经肽在酵母的细胞毒性基因工程过度表现这些肽。数据显示,OPP抑制(1)的聚合β成低聚物;(2)叠加β打褶的床单;(3)纤维增长和聚结。这些抑制效应防止神经毒性低聚物的形成和具有潜力作为一种手段来减少神经炎症和神经细胞死亡,从而可以发挥一些作用的预防或治疗老年痴呆症。

1。介绍

阿尔茨海默病(AD)是一种aging-associated,进步的,衰弱的大脑神经变性失调症的发病机理与淀粉样蛋白的聚合——有关β肽(β42 /β(40)1- - - - - -5]。的一个β42岁的/β40聚集形成可溶性低聚物和不溶性纤维存款extraneuronally导致多种病理生理过程的激活突触和神经元的大量损失(6- - - - - -8]。现有的证据强烈支持错误折叠蛋白质的作用形成淀粉样蛋白聚集发病机制发挥作用的一些疾病,包括阿尔茨海默氏症,帕金森氏症和亨廷顿氏病以及二型糖尿病(9- - - - - -12]。

淀粉样蛋白-β聚合成可溶性毒害神经的寡聚物(13- - - - - -16)在一个良好的原纤维寡聚化过程最终形成堆叠beta-sheet-rich纤维(17- - - - - -22]。淀粉样蛋白-β原纤维有一个共同的平行,在寄存器堆组织基于beta-pleated堆积的淀粉样蛋白-β肽(16,23- - - - - -26]。而单体相对无毒,毒害神经的寡聚物可以诱发神经元(致病性毛孔27,28),创建异常钙离子通量(29日)改变细胞内信号通路包括MAPK和增加氧化应激(29日- - - - - -32),同时激活小胶质细胞和星形胶质细胞急性炎症状态释放肿瘤坏死因子等细胞因子-α、IL-1b和干扰素-γ(33,34]。

的一个βpeptide-induced神经炎症状态导致突触损失和神经元死亡的大脑区域基本认知功能,包括海马、内嗅皮层,大脑皮层(35]。这种病理导致失去记忆,个性,和认知功能导致痴呆。

一个β是一个4 kDa肽与几个亚型,最常见的是40 -和42-amino酸肽(一个吗β40 /β(42)35]。的一个β是一个39-44氨基酸肽(17,36- - - - - -40)这是endoproteolytically裂解的细胞表面蛋白,淀粉样前体蛋白(APP)的α- - - - - -,β- - - - - -,γ-secretases [41]。在临界摩尔浓度,β经历了一个广泛的研究了三相吸积成纤维过程涉及nucleation-elongation:滞后阶段,指数增长,高原期(5,42- - - - - -54]。的一个β原纤维有一个平行在寄存器结构(26]。的一个β原纤维和低聚过程(55- - - - - -58)已经由多个物理化学特征的测量包括透射电子显微镜(TEM) (59),x射线衍射(60,61年)、质谱(MS) (62年- - - - - -64年),二维红外光谱(2 d-ir)、圆二色性(CD),刚果红染料绑定(CR), Thioflavin-T荧光(TTf) [65年,66年),SDS-gel电泳(sds - page) [67年),原子力显微镜(AFM) (68年,69年),凝胶过滤70年,71年),荧光共振能量转移(FRET) [72年,73年),动态光散射(DLS) [74年),傅里叶变换红外光谱(FTIR)、核磁共振(NMR) (75年]。可溶性球形低聚物聚合测量大约2 - 20 nm (68年,69年,76年,77年通过水力半径(DLS)在水溶液中。

最初,淀粉样蛋白-β肽在水溶液中形成二聚体后停滞阶段涉及成核事件(70年,71年]。二聚体导致的逐步积累形成的高阶总量(78年]。这些高阶的分子量聚合物之间105和106道尔顿(Da) (71年,79年)组成的球形颗粒平均直径3 nm (59,76年,77年),平均24β每个粒子单体。聚合成高阶低聚物需要25的最小临界浓度μ米一个β。进一步孵化后,球形粒子合并成曲线纤维有胡须的外观特点,称为原纤丝(59,68年,69年,78年]。合并在一个持续的过程,成长成熟的一个β原纤维消耗的球形骨料和原纤丝消失从解决方案80年]。

神经毒性低聚物是β总量不沉淀在100000×g离心81年- - - - - -83年]。这些可溶性β低聚物与更好的广告比纤维症状和痴呆β(84年,85年]。有较高的认知正常的人数量的纤维β斑块。纤维的存在有一个可怜的相关性淀粉样蛋白沉积和痴呆症状(35]。修改后的“淀粉样蛋白假说”的广告,可溶性β寡聚物神经毒性,但纤维β存款不有毒86年- - - - - -89年]。多的研究β寡聚物显示他们是神经元的毒性在体外(86年,90年,91年]。

2。材料和方法

2.1。油棕的制备酚醛树脂

油棕的制备酚醛树脂(OPP)先前描述(92年,93年]。OPP是水溶液中提取棕榈油的水果树(Elaeis guineensis)。收获后,油棕果实机械压碎,挤在高压蒸汽。然后倾析分离两相的滤液顶部的油层底部水层。这种水层现在称为“油棕酚醛树脂”和包含等植物化学物质多酚,类黄酮、酚酸、shikimate,低聚糖和金属离子。

2.2。一个β42淀粉样肽

的一个β42是购买冻干粉由0.25毫克的纯化β42从微孔(沃尔瑟姆,马萨诸塞州,美国)。然后250微克β42最初溶解在50毫升的DMSO(二甲亚砜)。这50-microliter的解决方案是混合着950毫升水中的磷酸盐(PBS, 10毫米,pH值7.4)。这个解决方案是整除,冻结在−20°C。分析的最终浓度进行了50μ米一个β42在PBS (pH值7.4)。一个β42聚合被孵化的影响的解决方案在30°C。不动弹,表示时间。

2.3。刚果红染料结合分析

刚果红色染料解决方案准备工作为20μM刚果红(西格玛奥德里奇)磷酸盐(PBS, pH值7.4)。刚果红色染料绑定进行了化验,TECAN Spectrafluor +仪器使用96 -塑料微量滴定板(BD猎鹰)。股票50μ米一个β42的解决方案是与PBS稀释,最终浓度的10μ米一个β42。然后50μL的10μ米一个β42岁的解决方案是添加到每个井的96 -微量滴定板。在这之后,50μL (OPP,在适当的浓度,添加到每个。最后6μL的20μM刚果红染料的解决方案是添加到每个。的TECAN Spectrafluor将采取六个重复光学吸收读数在每个时间间隔15分钟,以吸收读数在波长492 nm和540 nm。这两个波长的光学吸收数据可以计算的β42骨料因为已知光谱转变发生在刚果红必将聚合β42(见(1)下面)。的TECAN Spectrafluor定在孵化的盘子在30°C。在光学吸收的测量时间间隔设置每15分钟。

聚合的一个β42不得计算由以下方程: 在哪里 代表的刚果红染料绑定到聚合肽, 的光学吸收测量的波长541纳米, 的光学吸收测量的波长403 nm, 478000的消光系数541海里,38100是403海里的消光系数。

2.4。Thioflavin-T荧光分析

尽管与Thioflavin-T已经完成了大量的工作,研究聚合动力学和fibrillization,我们在使用这种染料是有限的,因为很强的荧光信号发出的油棕酚醛树脂的波长535 nm,激发波长450纳米。OPP荧光信号的4 - 5倍Thioflavin-T一定会聚集。因此,从Thioflavin-T OPP信号完全掩盖任何探测信号。

2.5。质谱的MALDI-TOF

Ab42 MALDI-TOF质谱分析使用Microflex质谱仪(力量Daltonics, Billerica,妈,美国)配有脉冲氮激光操作在337海里。小低聚物正离子光谱是在线性模式 从2000年到50000年使用20-kV加速电压和150 - ns延迟提取时间。每个点的光谱是200年获得的平均结果激光枪。执行的分析发现在目标板上1.0 ul的样本与同等体积的混合矩阵的解决方案,10毫克/毫升sinapinic酸(西格玛奥德里奇),在CH3CN / H2O (50: 50, v / v)含有0.1% (v / v)三氟乙酸(西格玛奥德里奇)。样品准备在以下方式:10毫升C4 Zip-Tipped,筛选了乙腈在1微升70%,与1微升的混合矩阵,发现,允许空气干燥。

2.6。透射电子显微镜(TEM)

铜网格Formvar碳涂层(400个网格,Ted斗篷)辉光放电为20秒和5μl(淀粉样蛋白样本放置在网格5分钟。网格上的多余的样品使用滤纸被玷污了。网格被提出到一滴过滤1.5%醋酸双氧铀(西格玛奥德里奇)45秒。然后采样网格被放置在一个JEOL 1200 SX透射电子显微镜(TEM)和数字显微照片拍摄使用AMT 16000相机系统。

2.7。二维红外光谱分析

类似于核磁共振光谱学,二维红外光谱(2 d-ir)提供了重要的信息在多肽的二级结构包括阿尔法螺旋的量化和beta-pleated表在高灵敏度在麻省理工学院教授的实验室开发的安德烈•Tokmakoff [94年- - - - - -98年]。这对多肽二级结构信息是通过观察到的光谱信息扩散到两个频率轴和相关初始振动激发的观测频率( ),最后观察检测频率( )。

Tokmakoff证明对角线的观测频率峰值在这样一个情节对应振动样品内的转换,和交叉峰的只能观察到(即当两种振动模式耦合。,如果模式驻留在相同的结构或者之间存在能量传递两个振动)。因此,2 dir频谱,每个正对角峰值伴随着负出现低于对角线;这些消极的山峰从振动状态涉及两个量子的转换和包含相关信息的非谐性个体模式。相关dir使用傅里叶变换光谱是2 d-ir光谱仪详细描述了其他地方。

淀粉样β蛋白样本准备在D2O 10毫克/毫升的浓度和缓冲最后pH值7.4的10毫米氘磷酸和CaF2窗户间举行50嗯腔长细胞。光谱采集的垂直(ZZYY)极化几何提高交叉峰的强度。

2.8。动态光散射(DLS)

为了确定的大小β42肽聚集在存在和缺乏OPP,动态光散射(DLS)进行了测量。动态光散射(DLS)进行DynaPro板读者(怀亚特技术,加州圣芭芭拉的)使用怀亚特光学透明96 -微量滴定板。的敏感性DynaPro板读者能够衡量蛋白质总量之间的水力半径0.5和1000海里,衡量摩尔质量介于1和1000 kDa。盘子的孵化温度维持在30°C。在聚合的研究。

测量水力半径(Rh) 50测量的平均值。意味着Rh和多分散性(Pd)估计,自相关分析的基础上,散射光强度的平移扩散系数的基础上,从Stokes-Einstein方程: 在哪里 是水力半径(nm), 是玻尔兹曼常数, 绝对温度(K), 水的粘度, 是平移扩散系数(99年]。股票50μ米一个β42的解决方案是与PBS稀释,最终浓度的10μ米一个β42。然后50μL的10μ米一个β42岁的解决方案是添加到每个井的96 -微量滴定板。在这之后,50μL的稀释OPP添加到每个好,浓度在0和8微克/毫升(0、2、4、6和8)。

2.9。转基因酵母救援分析

酵母细胞转基因使用转导核酸序列的过度表现神经肽林奎斯特麻省理工学院的实验室如前所述[One hundred.- - - - - -103年]。酵母细胞生长在富媒体(YPD)或合成媒体缺乏尿嘧啶、含银量为2%的葡萄糖(SD / ura所言),棉子糖(SRaf / ura所言),或半乳糖(SGal / ura所言)。网关条目包含全长的克隆神经肽(β淀粉样蛋白,α-核蛋白,杭丁顿蛋白和TDP-43)向量pDONR221获得表达载体。网关LR反应是用于航天飞机每个神经肽Gateway-compatible酵母表达向量(pAG向量,http://www.addgene.org/kits/lindquist-yeast-gateway/)。生成c端GFP-tagged神经肽结构,两步PCR协议被用来放大神经肽序列没有终止密码子和融合网关attB1科扎克和attB2网站以及共识序列。结果PCR产品穿梭到pDONR221使用网关BR的反应。克隆的条目(β- - - - - - ,α- - - - - - , ,和TDP - )然后使用与pAG426Gal-ccdB-GFP LR反应生成2μm neuropeptide-GFP融合结构。生成集成neuropeptide-GFP构造, 条目使用克隆与pAG306Gal-ccdB-GFP LR反应。2微米质粒的结构(例如,pAG426Gal-TDP-43-GFP)转换成BY4741(马塔his3 leu2 met15 ura3)。neuropeptide-GFP积分应变是由线性化pAG306Gal-neuropeptide-GFP Bsm1限制消化,其次是w303应变转换(马塔can1 - 100, his3-11 15 leu2 - 3112, trp1-1, ura3-1,和ade2-1)。的hsp104Δ和rnq1Δ由KanMX4基因缺失突变体菌株(中断)获得的单倍体删除集合(表达载体)。

酵母程序根据标准协议进行。挂钩/醋酸锂方法被用来改变酵母质粒DNA。一夜之间,发现化验,酵母细胞被种植在30°C。在液体介质含有棉子糖(SRaf / ura所言),直到他们达到日志或mid-log阶段。OD600文化被规范化,连续稀释,并发现到合成固体介质含有葡萄糖或半乳糖缺乏尿嘧啶和种植在30°C。2 - 3天。

酵母生长,合成增加的神经肽水平导致的细胞毒性聚集形成严重限制最终杀死酵母酵母增长,除非救援药物管理防止聚合神经肽细胞毒性。转基因酵母增长数据表示为百分比增长相对于控制应变,占一些值大于100%。

2.10。统计分析的数据

所有数据被当作平均值±标准偏差从3独立测量。统计分析是由执行单向方差分析的3个独立的决定。结果决定的重要性 (除非另有说明)。

3所示。结果

3.1。刚果红染料结合

刚果红色绑定化验是最早的发达的聚合方法β42。刚果红试验是基于光谱转变发生在刚果的吸收红2不同参考波长时,刚果红是绑定到β淀粉样肽单体和聚合。在图的聚合数据1是归一化的最大抑制抑制寡聚化集等于100%。


图1
刚果红染料光谱补偿曲线绑定。剂量依赖性抑制作用的β42聚合OPP。方程(1)是用来量化的骨料光谱波长403 nm和541 nm之间的转变。IC50 = 3.24μ克/毫升。

见图1OPP浓度增加,导致增加的抑制作用β42聚合。我们看到concentration-inhibition有点OPP浓度之间的线性关系的1.0和7.0μ克/毫升。也似乎最大聚合抑制发生在一个OPP浓度为7.0μ克/毫升。

基于上述OPP抑制β42聚合,IC50(50%抑制浓度)是3.24μ克/毫升OPP。

3.2。动态光散射

在图2,我们看到,OPP的浓度增加会导致延长聚合的停滞阶段。一般的指数阶段总增长也有类似的s形曲线的浓度测试。的抑制作用β42,OPP聚合显示存在剂量依赖的相关性和时间组件。


图2
DLS动力学的β聚合抑制OPP。这个数字显示存在剂量依赖的相关性和时间OPP的抑制效果的影响β42聚合。不同剂量0和8μg / ml OPP与动力学研究了16个小时的时间。
3.3。质谱分析

在图3(一个)在OPP缺席的情况下,我们看到一个β42总峰值代表二聚体、三聚四聚体,五个一,septamers。在图3 (b)在OPP的存在,只有单体的一个β在4500 MW哒。质谱学数据清楚地表明,OPP的存在会抑制β淀粉样肽的聚合和聚合。在一个集中的10μg / ml OPP,只有单体的一个β42是出现在解决方案。

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(b)
图3
质谱显示的β42集料尺寸。(一)β42在PBS(负控制);(b)β42有10μg / ml OPP。(一个)显示单体的存在,二聚体,三,四聚体,pentames。(b)显示只有单体的存在。
3.4。制表的质谱数据汇集5 MALDI-TOF运行

在图45,我们看到了汇集数据质量光谱。在缺乏OPP(0微克/毫升),我们可以看到有三种肽的发现:单体、二聚体、三聚体。在浓度为0.9μg / ml OPP,我们看到,只有2种:单体和二聚体。然后从90年的浓度μg / ml 9毫克/毫升,我们看到,只有单体的形式的β淀粉样蛋白肽。


图4
MALDI-TOF质谱数据β42聚合汇集从5分。在缺乏OPP (0μg / ml)β42二聚体和三聚形式。在OPP浓度为0.9μg / ml,只有二聚体形式。在90μg / ml和更高,只有单体存在,不形成二聚体和三聚。
3.5。2 d-ir二级多肽结构的决定

图5代表了amide-I二维红外相关光谱的β42 amide-I地区显示频率的阴谋,在β褶板的特点是两座山峰的存在为中心附近的1620和1680厘米−1个人酰胺的振子振动同相垂直或平行β分别链。这些模式之间的分裂频率折叠的大小有关β表。主要是β褶板蛋白质,相应的交叉峰的特点Z-shape频谱。这里主要关注的交叉峰的中心 厘米−1表明β褶板的总量是谁的振幅出现在示例。

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图5
Amide-I二维相关光谱的β42个样本孵化在37°C。没有OPP 1小时(a)和10小时(b)孵化。一个β42个样本孵化在37°C。有10μg / ml OPP 10小时(c)。对角线峰值为1672厘米−1由一个蓝色箭头表示,由于tetrafluoroacetic酸(组织)出现在示例。附近的交叉峰的 厘米−1。

三个2 d-ir光谱图所示5;这些对应于淀粉样β蛋白样品孵化一段1小时10小时(a)和(b)在缺乏OPP 37°C,和10个小时的10μg / ml OPP (c)。

(a)和(b)的光谱表明,交叉峰的 厘米−1(红色箭头)增加振幅在此期间。这是表明β褶板样本内容的整体提升;我们把这种振幅的增加归因于增长beta-fibrils的样本。更长的潜伏期时间不影响振幅的交叉峰的(数据未显示)。

孵化的示例10μg / ml OPP (c)显示了一个非常小的交叉峰的甚至在孵化了10个小时。此外,对角线的山峰与β褶板变得明显更广泛和附近有信号增加1650厘米−1地区,频谱的一部分与螺旋和无规卷曲构象,这表明OPP诱发疾病的二级结构内淀粉样,因此防止beta-fibrils的形成。

3.6。一个β从透射电子显微镜(TEM) 42电子显微图

在转基因酵母检测,10的存在μg / ml OPP救援的增长β-amyloid-producing酵母从20%(没有OPP)到40% (OPP)。Huntingtin-producing酵母,10μg / ml OPP救援酵母增长从25%(没有OPP)到60% (OPP)。TDP-43-producing酵母,10μg / ml OPP救援酵母增长从25%(没有OPP)到190% (OPP)。我们看到,没有发展的重大变化α-synuclein-producing酵母有或没有OPP。这些相对增长百分比比较转基因酵母生长控制株(图7)。

4所示。讨论

自从发现β淀粉样肽(Aβ)的主要成分是纤维中发现extraneuronal老年性神经炎的斑块在老年痴呆症患者的大脑,这种肽在阿尔茨海默氏症的研究发挥了核心作用。现在认为,可溶性低聚物神经毒性和成熟的纤维β肽不是神经毒素本身。有些人猜测成熟的淀粉样原纤维作为水库的可溶性低聚物β。有实验证据表明,较大的骨料可以可逆地释放小骨料寡聚化。可溶的β寡聚物被定义为剩下的在大脑高速离心后的水溶液提取物。2最常见的人类的亚型β是一个β40 40个氨基酸长度 和一个β42 42个氨基酸长度 。一个β42 fibrillogenic肽是超过一个β40所以我们有这些聚合的研究β42。

本文提供的数据表明,OPP显著抑制的寡聚化β42,部分通过阻止β褶板折叠肽。此外,OPP也降低了聚合神经肽的细胞毒性β42、杭丁顿蛋白和TDP-43多肽在转基因酵母。

刚果红色数据显示之间的线性关系的程度聚合抑制和OPP的浓度在1.0到-7.0之间μ克/毫升OPP。有50%的抑制β聚集在一个OPP浓度为3.24μg / ml OPP (IC50)(图1)。动态光散射显示连续的迟滞期延长更高浓度的OPP(图2)。纤维呈指数增长阶段显示了较低的斜坡在更高浓度的OPP。质谱显示了单体不同的山峰,二聚体、三聚体、四聚物,五聚物,和septamer六聚体β没有OPP(图42的解决方案3(一个))。质谱分析表明一个低分了体重在一个高峰β42的解决方案与OPP(图3 (b))。多个质谱的数据汇集在图运行4。的一个β42三只有形式没有OPP地。β42二聚体形成的浓度0.9微克/毫升OPP、OPP缺席的情况下,只有一个β42单体浓度始终在OPP看到90,900,4500,9000微克/毫升。

2 d-ir光谱显示了发展中β褶板信号早1小时显著增加大小的信号没有OPP(图10小时5)。OPP 10微克/毫升的浓度,没有β褶板信号经过10个小时的孵化。20小时后孵化30°C。在10μg / ml OPP,几个小的总量β42可以可视化使用透射电子显微镜(TEM)(图6 (b))。然而,多个大型的总量β42岁时可以通过TEM可视化β42在孵化15μg / ml OPP(图6(一))。

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(b)
图6
TEM的β淀粉样蛋白。(一)β淀粉样蛋白(PBS);(b)β淀粉样蛋白(10μg / ml OPP)。(一个)显示了大β42骨料和网格(大小大于10海里)没有OPP形式。(b)显示更稀疏的小骨料在10的存在形式μ克/毫升OPP。
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(b)
图7
(一)转基因酵母过多表达TDP-43肽。TDP-43 NoTox =低表达;IntTox =中间表达式,TDP-43聚合GFP-TDP43视为团;HiTox =高表达,TDP-43在较大的团块,增加酵母的死亡。箭头的夹杂物颗粒划界TDP-43 (Susan林奎斯特麻省理工学院)。(b) OPP的细胞毒性大大降低聚合神经肽在转基因酵母救援化验。条形表示百分比增长相对于控制压力。OPP翻倍增长β-amyloid-producing酵母从20%(没有OPP)到40% (OPP);Huntingtin-producing酵母翻了不止一倍,经济增长从25%(没有OPP)到60% (OPP)。OPP增加TDP-43-producing酵母超过6倍的增长从25%(没有OPP)到190% (OPP)。没有重大改变的增长α-synuclein-producing酵母有或没有OPP, OPP剂量是10μ为4 g / ml多肽转基因酵母。

在转基因酵母检测,10的存在μg / ml OPP救援的增长β-amyloid-producing酵母从20%(没有OPP)到40% (OPP)。Huntingtin-producing酵母,10μg / ml OPP救援酵母增长从25%(没有OPP)到60% (OPP)。TDP-43-producing酵母,10μg / ml OPP救援酵母增长从25%(没有OPP)到190% (OPP)。我们看到,没有发展的重大变化α-synuclein-producing酵母有或没有OPP。这些相对增长百分比比较转基因酵母生长控制压力的增长。

一个β40和一个β42是最常见的人类肽的亚型;一个β40但是,更常见的同种型吗β42更fibrillogenic,聚集更多的很快,似乎越有毒同种型,特别是在二聚体状态。一个β几乎没有毒性而在单体的状态。根据神经毒性数据在体外、动物模型和临床观察阿尔茨海默氏症患者,治疗的目标包括抑制可溶性的形成β二聚体,从而放弃对这些二聚体的神经毒性效应,应该有效地预防和/或治疗阿尔茨海默氏症。统计患者广告的研究表明皮层水平的可溶性β关联与突触损失的程度和临床症状的严重程度(81年,104年,105年]。多个研究表明,可溶性寡聚的组装β是毒害神经的物种造成的认知损失阿尔茨海默病(16,23- - - - - -26]。这些低聚物的β(办公自动化β)也被称为β派生的扩散性的配体(ADDLs)。最近的研究表明,oAβ/ ADDLs扮演一个关键的角色在认知能力下降27,28]。

“淀粉样蛋白假说”,小的可溶性低聚物β是阿尔茨海默病的表型特征的关键是由实验数据显示,这些小可溶性低聚物 引起突触缺失问题和树突棘密度下降; 导致hyperphosphorylation tau蛋白质与intraneuronal神经原纤维缠结和崩溃的神经炎的细胞骨架;和 导致记忆障碍和认知损失没有淀粉样斑块。

本文中给出的实验证据表明,油棕酚醛树脂,源自棕榈油工厂(Elaeis guineensis)有抑制作用,聚合和聚合的β淀粉样肽的过程在体外。这种抑制作用可能导致β淀粉样肽留在溶性单体的状态,促进大脑的肽的间隙通过正常的生理机制。一些制药公司目前发展药物抑制的聚合和寡聚化β42。防止神经毒性低聚物的形成可能代表一个潜在的预防或治疗阿尔茨海默病的治疗策略。

因此,OPP的抑制性影响β42聚合的发展可能导致的潜在的药物预防和/或治疗阿尔茨海默氏症。下一步包括识别、分离和净化该组件(s)的油棕酚醛塑料这些抑制性和antifibrillogenic对β淀粉样肽的影响。

5。结论

这是一个聚合的研究β淀粉样肽在体外和OPP的抑制性影响聚合。这项研究导致了以下实验结果:(1)油棕酚醛物质抑制β淀粉样蛋白单体聚合成二聚体、三聚或较大的骨料减少观察到如图所示的总大小以刚果红绑定,质谱分析、动态光散射、2 d-ir光谱和透射电子显微镜。(2)油棕酚醛树脂延长的nucleation-elongation过程滞后阶段β42寡聚化所观察到的动态光散射与聚合转变曲线向右。(3)油棕酚醛物质抑制折叠beta-pleated表的二维红外光谱中观察到。(4)最大总规模的百分之五十(50%)观察到一个OPP浓度为3.24μ克/毫升(IC50)刚果红染料绑定。(5)在一个OPP浓度大于或等于90μg / ml,只有单体β42所观察到的质谱分析。没有二聚体,三聚,或更高的低聚物在这个浓度观察或更高。(6)聚合神经肽的细胞毒性的浓度大大减少OPP 10μg / ml转基因酵母中过表达这些肽。

当前的科学文献表明,可溶性β42寡聚物是神经毒素,引起广泛的神经元病理变化,减少树突棘密度,并导致抑郁症的长期势差神经元和增强的长期萧条。因此,油棕酚醛树脂的特性抑制寡聚物的形成可能持有承诺的医学治疗和/或预防阿尔茨海默氏症。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突。

确认

这项研究支持由马来西亚政府通过其马来西亚棕榈油局(MPOB),雪兰莪州,马来西亚、资金教授ChoKyun Rha。质谱进行Microflex生物聚合物和蛋白质组学的核心设施在麻省理工学院的大卫·h·科赫研究所综合癌症研究。此处MALDI-TOF数据包括来自这个装置。支持协作的红外光谱研究由美国国家科学基金会教授Andrei Tokmakoff:授予nos。切- 0616575和切- 0911107。作者也希望承认与苏珊林奎斯特教授和凯瑟琳McLellan转基因酵母研究的博士后。最后,这手稿从克里斯汀•施耐德女士的图形技术中获益。

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