阿尔兹海默病相关蛋白Aβ抑制剂的合成与评价

论文摘要

阿尔兹海默病是常见的神经退行性疾病,作为痴呆的主要形式,阿尔兹海默病具有进行性和致命性的特点,不仅使患者个人生存质量下降,更是人类必须共同面对的社会问题。β-淀粉样多肽（Aβ）,尤其是含有42个氨基酸残基的Aβ（1-42）,被认为是阿尔兹海默病发病的核心蛋白。目前主流的Aβ中心学说认为:体内Aβ正常的产生和清除的平衡一旦破坏,就会发生Aβ的积累,这导致了阿尔兹海默病的发生,而Aβ的聚集则是产生生理毒性的关键。现在还没有发现合适的药物能够从根本上解决Aβ的聚集及毒性的产生从而治愈疾病,现有的已被FDA批准的药物都只能起到缓解阿尔兹海默病症状的作用。与全球的很多研究人员一道,我的工作也致力于寻找能够抑制Aβ聚集的小分子有机化合物。抑制剂的设计大多是基于抑制剂分子与目标蛋白的相互作用的,这种相互作用如果能用更强的共价化学键来代替常见的分子间作用力,其抑制效果应该更迅速和更稳定,我的工作就是基于共价连接的抑制剂设计与合成。我选择了具有能够识别Aβ芳香堆叠结构的二苯乙烯、二甲氨基二苯乙烯及含4个氨基酸残基的短肽为抑制剂的识别部分,通过长度可调的连接基团与邻羟基苯甲醛结构相连,后者可以预期与Aβ聚集核心区的赖氨酸侧链的氨基反应生成稳定的芳香族亚胺结构,即西佛碱（Schiff Base）。通过高效液相色谱（HPLC）和基质辅助激光解吸电离飞行时间（MALDI-TOF）质谱的实验结果可以确认共价连接的生成。共价连接的引入是最新的抑制剂设计思路,我的研究采用了这种策略,可以为阿尔兹海默病的药物研发提供一些新的尝试和启示。我采用了ThT荧光探针法测量了各抑制剂分子抑制Aβ聚集和对已经聚集成纤维的Aβ解聚的效果,并用透射电子显微镜（TEM）直观地进一步证实了抑制剂的作用。圆二色谱（CD）实验结果也证明抑制剂可以阻止Aβ向利于聚集的β折叠构象转变,并诱导其呈现不利于聚集的α螺旋构象。最终,我通过一系列评价手段筛选出了效果不错的抑制剂分子。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 引言
• 1.1 阿尔兹海默病概述
• 1.2 阿尔兹海默病的病理学特征
• 1.2.1 神经元纤维缠结
• 1.2.2 淀粉样斑块
• 1.3 阿尔兹海默病的致病机理——淀粉样沉积假说
• 1.4 β-淀粉样蛋白
• 1.4.1 APP 与Aβ
• 1.4.2 Aβ的基本性质
• 1.4.3 Aβ的细胞毒性
• 1.4.4 Aβ的聚集
• 1.5 阿尔兹海默病的治疗
• 1.5.1 现有的AD 药物
• 1.5.2 与APP 的切割酶作用的化合物
• 1.5.3 抑制聚集的化合物
• 1.5.4 免疫疗法
• 1.5.5 其他药物
• 1.6 本论文研究内容
• 第2章 含二苯乙烯结构的共价修饰抑制剂设计与合成
• 2.1 抑制剂结构设计背景
• 2.1.1 Aβ的聚集核心区
• 2.1.2 造影剂和染料的结构启示
• 2.1.3 白藜芦醇
• 2.1.4 具有共价连接能力的抑制剂
• 2.2 含二苯乙烯结构的共价修饰抑制剂结构设计与逆合成
• 2.2.1 抑制剂结构设计
• 2.2.2 抑制剂合成路线
• 2.3 实验部分
• 2.3.1 试剂
• 2.3.2 仪器
• 2.3.3 合成
• 2.4 本章小结
• 第3章 含肽链结构的共价修饰抑制剂设计与合成
• 3.1 抑制剂结构设计
• 3.2 抑制剂合成路线设计
• 3.3 实验部分
• 3.3.1 试剂
• 3.3.2 仪器
• 3.3.3 合成
• 3.4 本章小结
• 第4章 抑制剂干扰Aβ聚集性质的研究
• 4.1 引论
• 4.2 实验部分
• 4.2.1 实验原理
• 4.2.2 试剂
• 4.2.3 仪器
• 4.2.4 溶液配制与样品准备
• 4.2.5 ThT 荧光实验结果
• 4.2.6 TEM 实验结果
• 4.2.7 CD 实验结果
• 4.3 本章小结
• 第5章 抑制剂与Aβ共价结合性质的研究
• 5.1 引论
• 5.2 实验部分
• 5.2.1 实验原理
• 5.2.2 仪器
• 5.2.3 化合物8 与Aβ12-28 的共价连接
• 5.2.4 化合物8 与Aβ1-42 的共价连接
• 5.3 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 附录重要化合物核磁谱图
• 个人简历