解开阿尔茨海默氏症的催化剂作为β淀粉样蛋白原纤维的编织者

日本国立自然科学院和名古屋市立大学的研究人员通过阐明与神经细胞表面糖脂结合的β淀粉样蛋白(a β)的结构，取得了重大突破。这一发现揭示了异常β纤维形成的关键作用，这是阿尔茨海默病的主要诱因，并为医学和药学的创新进步带来了希望。

阿尔茨海默病的特征是Aβ异常聚集成淀粉样原纤维，并在大脑中积聚。了解Aβ纤维形成的分子机制在医学和药学领域至关重要。为了解决这个问题，研究人员专注于Aβ与神经元细胞膜上称为GM1神经节苷脂的糖脂的相互作用。

利用固态核磁共振波谱和分子动力学模拟，课题组发现a β在膜表面与GM1神经节苷类结合后呈“U”形构象。这种“U”型的Aβ结构由两层组成，β1层(离膜较远)和β2层(离膜较近)交替排列。

与先前报道的沿均匀方向排列的a β淀粉样原纤维相反，含有GM1神经节苷脂的膜上的a β组装表现出完全不同的构象。值得注意的是，膜表面高度暴露的β1层被发现作为催化剂，显著加速了周围a β分子的纤颤。此外，抗gm1 - a - β抗体特异性识别该区域。

本研究成功揭示了神经元细胞膜上GM1神经节苷脂存在时，作为淀粉样蛋白纤维形成催化平台的a β的三维结构。虽然已经开发了各种针对Aβ聚集体的治疗性抗体，但它们主要结合淀粉样蛋白原纤维或其前体。本研究中发现的独特的Aβ结构提供了新的可能性，因为抗gm1 -Aβ抗体能够识别并结合这种独特的构象。

因此，这项研究首次确定了脑组织中产生淀粉样原纤维的结构实体，为预测阿尔茨海默病的发病风险提供了潜在的见解，并为抑制其进展开辟了途径。这项研究揭示了Aβ分子的三维结构，为开发新的治疗阿尔茨海默病的策略提供了令人兴奋的前景。

这项研究发表在ACS化学神经科学杂志上。

更多信息:Maho Yagi-Utsumi等人，含gm1膜上淀粉样蛋白-β组装的双层结构催化促进纤维化，ACS化学神经科学(2023)。DOI: 10.1021 / acschemneuro。3c00192期刊信息:ACS化学神经科学

Natio提供 自然科学研究所
引用:解开阿尔茨海默氏症催化剂作为β淀粉样蛋白原纤维的编织者(2023年8月7日)，摘自https://medicalxpress.com/news/2023-08-unraveling-alzheimer-catalysts-weavers-amyloid.html, 2023年8月7日 作品受版权保护。除为私人学习或研究目的而进行的任何公平交易外，未经书面许可，不得转载任何部分。的有限公司 内容仅供参考之用。