Béta-amiloid peptidek aggregációja és kölcsönhatása fehérjékkel; új neuroprotektív vegyületek alkalmazása az Alzheimer-kór megelőzésére = Beta-amyloid aggregation and interaction with proteins; novel neuroprotective compounds for prevention of Alzheimer's disease

摘要

Új, standardizálható módszert dolgoztunk ki toxikus �béta-amiloid (Abéta) 1-42 peptid oligomerek előállítására, a preparált oligomereket fiziko-kémiai módszerekkel jellemeztük. Két új neuroprotektív peptidmimetikum vegyületcsaládot találtunk, ezek az anyagok megvédik a neuronokat az Alzheimer-kór (AK) állatmodelljében az Abéta neurotoxikus hatásától. Mindkét vegyületcsoportot szabadalmilag védjük, mint az AK potenciális gyógyszerjelölt vegyületeit. Új ex vivo módszert dolgoztunk ki az Abéta peptidek toxicitásának mérésére (patkány hippocampus szelet, MTT-teszt), a módszer alkalmas az új neuroprotektív vegyületeink aktivitásmérésére is. Az ex vivo hippocampus szeleteket sikerrel alkalmaztuk a neuronális plaszticitás (LTP) mérésére, az Abéta-toxicitás meghatározására, multielektród array (MEA) technikával. In vivo, egysejt-elvezetéses elektrofiziológiai mérésekkel bizonyítottuk az új peptidmimetikumaink neuroprotektív hatását. Proteomikai módszerekkel azonosítottuk az Abéta peptidekkel kölcsönhatásba lépő fehérjéket, ezek elsősorban plazmamembrán, ill. intraneuronális fehérjék (mitokondrium, endoplazmás reticulum, mikrotubuláris rendszer). Az intraneuronális fehérjék és az Abéta peptidek kölcsönhatásai kulcsszerepet játszhatnak az AK patogenezisében. Igazoltuk, hogy a Zn2+ ionok toxikus Abéta-aggregátumok képződését indukálják. Az AK transzgén állatmodelljén bizonyítottuk, hogy a Zn-kelátorok (pl. Perindopril) neuroprotektív hatásúak. Új AK-állatmodellt dolgoztunk ki az Abéta oligomerek icv bevitelével. | A new method was introduced for the preparation of toxic beta-amyloid (Abeta) 1-42 oligomers, these assemblies were characterized with physicochemical methods. Two families of novel neuroprotective peptidomimetics were found, these substances protect neurons against the toxic effect of Abeta in tg mouse models of Alzheimer’s disease (AD). Both groups of the novel substances will be patented as putative drug candidates for AD treatment. A new ex vivo method was introduced for toxicity measurement of Abeta peptides (rat hippocampal slices, MTT-assay); this method proved to be suitable for activity measurement of the novel neuroprotective substances. Hippocampal slices were successfully used for measurement of neuronal plasticity (LTP) for demonstrating neurotoxicity of Abeta aggregates, applying multielectrode array (MEA) technique. The neuroprotective effect of our novel peptidomimetics was demonstrated also in vivo, using one-cell electrophysiology. Proteomic methods were used for identification of proteins interacting with Abeta peptides; these are mainly plasma membrane and intraneuronal (mitochondrial, endoplasmatic reticular and microtubular) proteins. Interaction of intracellular proteins with Abeta may play key role in AD pathogenesis. The role of Zn2+ ions in formation of toxic Abeta-aggregates was demonstrated. Zn2+-chelators (e.g. Perindopril) were neuroprotective in a tg-mouse model of AD. A new AD rat model was introduced using icv administration of synthetic Abeta oligomers.