有机铂取代的多金属氧酸对淀粉样蛋白纤维化的抑制作用

摘要

淀粉样疾病是由于蛋白质错误折叠聚集成为淀粉样纤维，从而丧失了原本的生理活性，其形成的纤维沉积在人体的组织和器官中，对细胞产生毒性。这种细胞毒性是造成一系列淀粉样疾病发病的主要机制之一，如老年痴呆症（医学上称为阿尔兹海默病）中的β淀粉样蛋白和肾功能衰竭中的溶菌酶。淀粉样疾病患者数量正在逐年增加，然而目前仅有少数几个药物可用于一些神经退行性疾病，因而开发新型淀粉样蛋白抑制剂的研究已成为研究热点之一。
　　多金属氧酸（Polyoxometalates，缩写POMs）是过渡金属（主要是钒，钼和钨）离子通过氧连接而成的金属-氧纳米团簇，带有负电荷。由于多金属氧酸种类、结构繁多，可有多达70种元素掺入多金属氧酸盐的骨架中，因此其物理化学可调。前期研究已经证明多金属氧酸化合物可以抑制β淀粉样蛋白的纤维化，但其主要缺点是毒副作用较大，体内稳定性差且靶向性较差。由于多金属氧酸化合物的有机和有机金属衍生物不仅能够提供具有高的底物选择性与反应活性的多功能催化材料，而且有机或有机金属基团与多金属氧酸阴离子键合后，可改变阴离子表面氧原子的电荷密度，提高与目标生物分子作用的活性，从而提高其对药物的有效性，可以用于研制具有靶向功能的多酸药物。因此本论文研究了有机铂取代的Keggin结构多金属氧酸化合物对β淀粉样蛋白和溶菌酶聚集的抑制作用和细胞保护作用。本课题通过硫磺素T（ThT）荧光光谱法、非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳（Native-Page）分别研究出有机铂取代的Keggin结构多金属氧酸化合物对β淀粉样蛋白和溶菌酶的纤维化程度的影响，利用场发射透射电镜（TEM）观察β淀粉样蛋白和溶菌酶纤维化过程中形态的变化，采用圆二色谱法（CD）研究了β淀粉样蛋白和溶菌酶聚集过程中的二级结构变化，研究表明有机铂取代的Keggin结构多金属氧酸化合物对β淀粉样蛋白和溶菌酶的聚集具有浓度依赖性的抑制作用，并且可以溶解所形成的淀粉样纤维。并采用等温滴定量热法（ITC）研究有机铂取代的Keggin结构多金属氧酸化合物与β淀粉样蛋白和溶菌酶的相互作用机制，研究表明该化合物可以通过氢键和疏水作用与β淀粉样蛋白和溶菌酶相互作用，从而抑制淀粉样蛋白的聚集和溶解其聚集产物。细胞毒性实验（MTT）研究出有机铂取代的Keggin结构多金属氧酸对神经细胞以及正常细胞几乎没有毒性。上述研究结果表明有机铂取代的Keggin结构多金属氧酸可以作为淀粉样蛋白的新型抑制剂。

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第1章 绪 论

1.1课题背景及研究的目的和意义

1.2 蛋白淀粉样纤维化及其相关疾病的概述

1.2.1蛋白淀粉样纤维化的过程与机制

1.2.2 蛋白淀粉样纤维化导致的疾病

1.3β淀粉样蛋白纤维化及其疾病

1.4 溶菌酶及其淀粉样纤维化的概述

1.5 多金属氧酸的蛋白活性抑制研究

1.5.1 多金属氧酸的生物活性

1.5.2 多金属氧酸的蛋白活性抑制

1.6 本课题的主要研究内容

1.6.1 论文研究内容国内外解析

1.6.2 论文的研究内容

第2章 实验材料与研究方法

2.1 实验材料

2.1.1 实验试剂

2.1.2 实验仪器

2.2 实验研究方法

2.2.1 硫磺素T（ThT）荧光光谱法

2.2.2 圆二色谱法（CD）

2.2.3 场发射透射电子显微镜（TEM）

2.2.4 非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳（Native-Page）

2.2.5 等温滴定量热法（ITC）

2.2.6 细胞毒性

2.2.7 有机铂取代的Keggin结构多酸的合成

2.3 本章小结

第3章 有机铂取代的Keggin结构多酸对β淀粉样蛋白纤维化的抑制作用

3.1 引言

3.2 实验结果与讨论

3.2.1β淀粉样蛋白纤维的检测

3.2.2 有机铂取代的Keggin结构多酸对β淀粉样蛋白纤维化的抑制作用

3.2.3 有机铂取代的Keggin结构多酸降解β淀粉样蛋白纤维

3.2.4 有机铂取代的Keggin结构多酸抑制β淀粉样蛋白纤维化的机制

3.2.5 有机铂取代的Keggin结构多酸的细胞毒性

3.3 本章小结

第4章 有机铂取代的Keggin结构多酸对溶菌酶纤维化的抑制作用

4.1 引言

4.2 实验结果与讨论

4.2.1 溶菌酶纤维的检测

4.2.2 有机铂取代的Keggin结构多酸对溶菌酶纤维化的抑制作用

4.2.3 有机铂取代的Keggin结构多酸降解溶菌酶纤维

4.2.4 有机铂取代的Keggin结构多酸抑制溶菌酶纤维化的机制

4.2.5 有机铂取代的Keggin结构多酸的细胞溶血性

4.3 本章小结

结论

参考文献

声明

致谢