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研究人员设计可用于对抗阿尔茨海默病的蛋白质

由纽约大学阿布扎比分校生物学助理教授 Mazin Magzoub 领导的一组研究人员开发了一种叫做细胞穿透肽 (CPP) 的小蛋白质,可以防止与阿尔茨海默病相关的淀粉样蛋白 (Aβ) 聚集。

人们越来越关注使用蛋白质来开发治疗方法,因为它们具有生物相容性、可生物降解性,并且可以选择性地结合特定目标,从而降低潜在的毒性。蛋白质的其他药学上理想的特性包括比其他生物分子类别更大的化学多样性,以及生产容易和低成本。然而,大多数蛋白质作为治疗药物成功应用的一个重大障碍是它们无法很好地递送至靶器官和细胞。

在一项新研究中,Magzoub 实验室与纽约大学纽约大学教授兼纽约大学校长 Andrew Hamilton 实验室以及斯德哥尔摩大学 Astrid Gräslund 教授实验室合作报告说,他们设计的 CPP 可以有效防止 Aβ 聚集。CPP 是一类特殊的蛋白质,能够到达包括大脑在内的所有器官,并有效地进入这些器官内的细胞。因此,设计的 CPP 将蛋白质的吸引人的特性与有效的治疗效果和高效递送至靶细胞相结合。

范围广泛的神经退行性疾病,包括亨廷顿氏症、帕金森氏症和阿尔茨海默氏症,都是由疾病特异性蛋白质的错误折叠引起的。一旦错误折叠,这些蛋白质就会在损害神经元的过程中积累。此前,该团队表明,天然来源的 CPP 能够防止与朊病毒疾病相关的异常和有害形式的蛋白质,朊病毒疾病是一类神经退行性疾病,包括牛的疯牛病和人类的克雅氏病 (CJD) . 在这里,Magzoub 博士和他的合作者扩展了这种方法,并将其专门应用于阿尔茨海默病引起的 Aβ 畸形。

在题为 Designed cell-penetrating peptide inhibitors of amyloid-beta aggregation and cytotoxicity 的论文中,研究人员介绍了设计 Aβ 抑制剂 CPP 的过程。然后,他们使用一系列技术广泛表征了设计的 CPP 与 Aβ 的相互作用。具体而言,他们使用已建立的聚集和细胞活力测定来确定设计的 CPP 对 Aβ 聚集和相关神经毒性的影响。同时,他们使用共聚焦荧光显微镜在 CPP 存在的情况下探测了 Aβ 的细胞摄取和细胞内分布。最后,他们结合实验和计算机模拟来阐明 CPP 与 Aβ 结合的机制。结果表明,设计的 CPP 可稳定非聚集的 Aβ 蛋白,

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