淀粉质β多肽(Aβ)的聚集是阿尔茨海默病形成的重要过程,因此,研究Aβ聚集和抑制作用的分子机理对发现和设计新型Aβ聚集抑制剂具有重要意义。本项目首先利用毛细管电泳和分子动力学模拟分别研究了Aβ分子间相互作用及其与两种重要抑制剂(海藻糖与茶多酚)相互作用的动力学和分子机理;进而研究了茶多酚与Aβ和胰岛素相互作用的热力学,分析了溶液参数对热力学常数的影响;最后考察了蛋白类抑制剂ZAβ稳定Aβ单体结构的分子机理。分子动力学研究发现,海藻糖的存在增强Aβ表面的水化层,有效抑制了Aβ分子间的氢键和疏水作用;茶多酚与Aβ优先结合,抑制多肽的疏水塌缩和构象转变;热力学研究表明,Aβ和茶多酚的结合数随茶多酚浓度线性增大,结合过程由焓驱动逐渐转变为熵驱动;结合驱动力以疏水相互作用和氢键为主,其中氢键主要发生在Aβ1-16,疏水作用主要发生在Aβ17-42。胰岛素与茶多酚的结合过程始终存在氢键,但随茶多酚浓度增大,疏水作用的贡献逐渐增大。本研究解析了Aβ聚集以及三种主要抑制剂作用的分子机理,对设计开发高效Aβ聚集抑制剂具有重要指导意义。研究成果已发表论文10篇,其中SCI收录9篇;待发表论文6篇。
英文主题词Amyloid β-peptide, Molecular interaction, Molecular dynamics, Inhibition, Molecular mechanism