淀粉样蛋白探针:阿尔兹海默病因实时监测

来源:本站原创 发布时间:2016年07月14日 浏览次数: 【字体: 收藏 打印文章

莱斯大学正在被研究的一种金属分子当与阿尔茨海默病有牵连的淀粉样蛋白原纤维相结合时,它就开始发光。当触发紫外线灯时,这种分子会发出更亮的光。当这种分子在实验室实验中发生聚集,他们就能够被实时监测。

莱斯大学的化学家Angel Martí 说:这样一个强大的探针可能是研究人员寻求一种方式来破解淀粉样斑块的一个福音,这种斑块形成在阿尔茨海默氏症患者的大脑中。Martí的实验室在美国化学学会杂志上报道了这种光开关的分子。莱斯大学的研究生Amir Aliyan是这篇文章的第一作者。

Martí 和他的团队研究由金属配合物构成的染料,当染料结合到淀粉样蛋白纤维或者DNA上时就会发光。他们发现,在测试管内当铼基二吡啶吩嗪化合物与淀粉样蛋白纤维结合并且紫外线灯被激发时,这种合成分子由几个数量级就增加他们的自然光子激发光。

Martí说:“大多数染料因为他们光漂白,在连续激发时会减少其荧光。”“这种燃料完全相反,每一次激发时,甚至能增加它的荧光发射。”他说,如果这种金属分子漂浮在溶液上或者被结合到单一的淀粉样蛋白丝条上,发光效应几乎没有那么强烈。

他说,这种效应被看做两个阶段。该探针结合了一个疏水部分,此部分自然地结合到聚集的纤维上,并且发出光。当这个结合形成时,就给予研究人员一个明确的聚集正在发生的信号。
激发的这种结合发生聚集以及探针在紫外线下照射甚至会提高光输出超过百倍。

莱斯大学的研究人员怀疑这种戏剧性增加的情况发生,即当活性氧类攻击β-淀粉样蛋白纤维上的氨基酸时,将会使金属复合物的发光正常熄灭。

Aliyan 说:“我们的假设是,在紫外线的照射下,我们(铼)金属复合物产生的活性氧类,它们比传统的分子氧更积极。”“有报道说,在溶液中铼复合物能够激活氧 ,从一个活性氧的形成到一个更积极的活性氧的形成。”

Martí 补充道:“这是我们的理论之一。”“我们仍然不明白发生了什么。但我们知道,除了增加的发射强度,复合体也化学修饰了(淀粉样蛋白)蛋白。”

Martí 说,去除尽可能多的氧的实验消除了增强的荧光效果。他说,实验室也返回去测试了一个早期以钌为基础上的金属复合物,当此复合物结合了淀粉样蛋白纤维时,也显示了发射光性能。但是在紫外灯照射下并没有显示增强的发射。

他说:“我们认为这种效应可能会在结合钌时发生,并且我们完全错过了它 。所以我们进行了对照组实验,但是什么都没有发生。”

Martí 说:到目前为止,那个实验使得铼复合物成为独一无二的。它也使研究人员有机会了解更多的β-淀粉样蛋白和聚集的机制。

他说:“我们一直有兴趣想知道这些复合物结合的位点在哪里。”“如果他们在结合位点的外围氧化β-淀粉样蛋白,然后通过跟踪氧化的位置 ,我们将会知道结合的位置。”这就是所谓的足迹法。它将使我们能够特别探讨结合,以及蛋白质表面的化学修饰如何影响像毒性和聚集性的因素。

Aliyan说:当探针开始发生聚集时,探针就能够进行实时的蛋白质聚集研究。他说:“仅用肉眼观察,聚集是并不明显的。”“你需要一个探针来跟踪这个过程,观察是否有潜在的药物可以抑制聚集或使其聚集形成更快或更慢。然后,你可以在有药物或者没有任何药物,以及在各种条件下进行检测 。人们会认为,如果有方法来修改β-淀粉样蛋白的聚集,也许有方法来治疗这个过程。”

 

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