日本研究加速鹽結晶形成有助研發阿茲海默症藥物

2020/07/28
日本研究加速鹽結晶形成有助研發阿茲海默症藥物
近(27)日,日本大阪大學(Osaka University)和北海道大學(Hokkaido University)的研究人員表明,即使在奈米等級的低鹽濃度下,鹽晶體也會反复沉澱和溶解,加速與阿茲海默

2020.07.28環球生技雜誌/記者 王棋祺 編譯

近(27)日,日本大阪大學(Osaka University)和北海道大學(Hokkaido University)的研究人員表明,即使在奈米等級的低鹽濃度下,鹽晶體也會反复沉澱和溶解,加速與阿茲海默症病理機制相關的神經毒性澱粉樣β肽(neurotoxic amyloid-β peptides)的聚集。此研究發現已經發表在《The Journal of Physical Chemistry Letters》。

 

澱粉樣蛋白在阿茲海默症中的作用早已為人們所認識。澱粉樣蛋白β肽衍生自澱粉樣蛋白的前體蛋白(amyloid precursor protein),這些前體蛋白包含了低分子量聚集體和較大的寡聚物到澱粉樣蛋白原纖維。最近的研究表明,低分子量聚集體比原纖維還具有毒性。

 

該研究的主要作者Kichitaro Nakajima說,原纖維的聚集是從成核(nucleation)開始,然後是延伸階段(elongation stage)。直到現在,由於低分子量聚集體的形態變異性、成核的時間範圍以及缺乏合適的螢光分析方法,因此很難研究其發展的早期階段。


Hirotsugu Ogi教授說,研究人員使用液態透射電子顯微鏡分析了蛋白質分子,發現由於局部密度波動,即使在遠低於其溶解度的濃度下,鹽晶體也會沉澱出來,並且其快速溶解會加速澱粉樣β肽的聚集反應。

 

研究人員發現,臨時鹽晶體會使蛋白質粘附到晶體表面。當它溶解時,界面會收縮,從而在消失點處凝結蛋白質。這種人為的催化作用所導致的鹽的溶解,加速了聚集反應,而聚集體本身可以促進鹽的成核。

 

Hirotsugu Ogi教授表示,澱粉樣β肽的聚集緩慢,一直是藥物研發的障礙。因此,建立有效的加速方法將有助於研究它們從單體到原纖維的結構演變。這些知識是了解阿茲海默症的病理機制的關鍵。

 

參考資料:https://bioengineer.org/temporary-salt-crystals-may-provide-a-permanent-solution-to-alzheimers/