配体抑制Amyliod 蛋白聚集机制探讨

老年痴呆症、帕金森病等脑疾病目前被认为是由于蛋白质错误折叠而导致的，即蛋白质空间构象发生异常变化而引起疾病。共同的构象变化－从α螺旋到β折叠－提示构象病有相似的发病机理。但目前为止，关于Aβ聚集抑制剂筛选及作用机理尚不清楚。我们将建立高通量的筛选体系－绿色荧光蛋白（GFP）-Aβ基因融合表达体系，原理是基于Aβ蛋白聚集造成绿色荧光蛋白（GFP）不能正确折叠而不能发出荧光；如果化合物能够抑制Aβ蛋白聚集，则绿色荧光蛋白（GFP）放出强烈荧光。在此基础上,开展抑制剂与Aβ蛋白之间的识别作用机制研究，探讨Aβ组装机理及应用。利用紫外-吸收、荧光光谱、圆二色谱（CD）、等温滴定（ITC），停留光谱技术及激光光谱等方法，获得系列重要的生物热力学及动力学参数；如反应的?G; ?H; ?S；反应速率；构象转化率；电子传递速率；反应途径及过渡态检测。探讨配体结构、细胞活性与生物热力学及动力学性质间关系。

利用建立高通量的筛选体系－绿色荧光蛋白（GFP）-Aβ基因融合表达体系可以筛选出低毒性的有效抑制剂。我们发现具有锌指结构的两个三螺旋金属超分子化合物，[Ni2L3]4+ 和[Fe2L3]4+，能够有效地抑制Aβ聚集，并已获得专利授权。进一步研究表明，这两个金属超分子化合物能够特定地结合在α/β –不一致伸缩区域，抑制Aβ的细胞毒性。体内研究表明，这些化合物可改善转基因小鼠模型的空间记忆障碍，并降低脑内不溶性Aβ的水平。同时，该化合物还能解聚已经形成的Aβ聚集体。表明金属超分子化合物不仅可以预防早期AD的发生，还具有缓解AD的作用。这将为设计和筛选金属超分子化合物作为Aβ抑制剂提供新的途径。工作作为封面文章发表在Chem. Sci., 2012, 3, 3145-3153, 并被RSC Chemistry World以“ New supramolecular Alzheimer’s drugs ”为题给予亮点报道。本项目按计划完成。项目执行期间在Angew. Chem., Adv. Mater., Chem. Sci., Small, J. Med. Chem.等国际学术刊物上发表论文7篇,获授权专利一项。