利用SPR技术研究β-淀粉样肽和朊蛋白相互作用的机制

The aggregation of amyloid-β (Aβ) peptide is believed to be a critical step in the aetiology of Alzheimer's disease. It is commonly suggested that Aβ aggregates can induce the death of cells via absorption on the cell surface. However, the receptor of Aβ in vivo is still unknown. Prion protein (PrP) is a membrane-bound glycoprotein present in the central nervous system. Recently, it has been reported that PrP could be a receptor of Aβ. Based on the current progress on AD research and our previous work on Aβ assay, we propose herein that PrP could mediate the toxicity of Aβ via inhibiting its aggregation. However, if PrP was cleavaged, the segments of PrP residing on the cell surface could be the receptor of Aβ aggregates and induce the cell death. In this proposal, we attempt to investigate the interaction between Aβ and prion peptide using surface plasmon resonance (SPR) and flurescence spectroscopy. The aggregation process of Aβ and the cleavage reaction of PrP will also be monitored by SPR. The current work is of great importance in understanding the biological function of PrP and the pathogenesis of Alzheimer's disease.

β-淀粉样肽（Aβ）的聚集是导致阿尔茨海默病（AD）的主要原因之一。Aβ聚集物可以吸附在细胞膜表面，导致细胞凋亡，但有关细胞膜表面与Aβ相互作用的靶点分子尚不清楚。朊蛋白是一种位于细胞膜表面的糖蛋白，最近的研究表明朊蛋白可能是Aβ的作用靶点。基于AD当前的研究进展以及申请者在神经退行性疾病研究方面的工作基础，我们推测细胞型朊蛋白可能具有神经保护作用，但朊蛋白切割之后残留在细胞膜表面的片段有可能是Aβ聚集体的作用靶点，是引发Aβ毒性的源头。因此，我们拟采用表面等离子体激元共振（SPR）和荧光光谱等表面和溶液技术研究Aβ与朊蛋白切割前后多肽片断之间的相互作用，通过SPR技术检测Aβ在朊肽修饰膜表面的聚集过程、建立用于检测朊蛋白切割反应的分析方法，为认识朊蛋白在AD中的角色提供理论依据，对揭示朊蛋白的正常生理功能和理解AD的致病机制具有重要的意义。

β-淀粉样肽（Aβ）是由跨膜蛋白依次经β及γ-分泌酶催化切割而成的，它的异常代谢和聚集是导致阿尔茨海默病的主要原因之一。本项目采用SPR、电化学、荧光光谱等表面和溶液技术研究了不同形态的Aβ与朊蛋白中的多肽片段之间的相互作用，首次采用电化学、荧光光谱实现了不同长度、不同形态的Aβ的分析检测，首次基于石墨烯-多肽相互作用的特性建立了β-分泌酶活性分析及其抑制剂筛选的新技术。此外，在阿尔茨海默病病人中， 乙酰胆碱酶、microRNA、多巴胺等生物标志物的含量明显不同于正常人，本项目还基于纳米金的SPR效应和电催化特性建立了检测乙酰胆碱酶、microRNA、多巴胺等生物分子的表面技术。这些研究成果为阿尔茨海默病的早期诊断及药物治疗提供了重要手段和信息，对认识Aβ与朊蛋白相互作用的机制和阿尔茨海默病的致病机理具有重要的意义。