ИСТИНА

В рамках ведущей гипотезы развития болезни Альцгеймера (БА), известной как «амилоидный каскад», ключевым процессом патогенеза БА является переход β-амилоидного пептида (Аβ) из мономерного состояния в агрегированное, что запускает цепь патогенных молекулярных событий. Детали молекулярного механизма БА до сих пор остаются неясными. Аβ – пептид длиной 39-42 аминокислотных остатка (а.о.), содержащийся в спинномозговой жидкости. Агрегация Аβ может быть вызвана различными факторами, в том числе ионами переходных металлов. Ионы переходных металлов, такие как Zn(II) и Cu(II), образуют комплексы с N-концевым участком пептида длиной 16 а.о. (Аβ16) - металл-связывающим доменом. Целью данного исследования стал электрохимический анализ агрегации и комплексообразования Аβ. Аβ способен окисляться на поверхности электрода благодаря электроактивному остатку тирозина в положении 10 аминокислотной последовательности. Связывание ионов металлов и/или агрегация приводят к изменению конформации пептида и, следовательно, доступности остатка тирозина для окисления на электроде. Электрохимические свойства синтетических пептидов Aβ16 и Aβ42 были исследованы методами циклической и квадратно-волновой вольтамперометрии на печатных графитовых электродах. Сигналы окисления Aβ16 и Aβ42 при потенциале максимума 0,6-0,7 В (отн. Ag/AgCl) были использованы для изучения взаимодействия Aβ с ионами металлов и агрегации in vitro. Ионы Zn(II) и Cu(II) значительно снижали ток окисления Aβ16 и сдвигали потенциал максимума пика в область более положительных значений [1]. Мутантные формы Aβ16 с аминокислотными заменами или модификациями демонстрировали электрохимический сигнал отличный от нормального Aβ16 и индивидуальное поведение в присутствие ионов Zn(II). Агрегация Aβ42 приводила к снижению сигнала его окисления. Была найдена зависимость между интенсивностью пика окисления Aβ42 и размером образующихся агрегатов, определенным методом динамического рассеяния света. Таким образом, предложенный электрохимический анализ, основанный на прямом окислении Aβ за счет остатка тирозина, представляется перспективным для изучения различных факторов, влияющих на процесс комплексообразования Aβ с ионами металлов и его агрегации in vitro. Исследование поддержано Министерством науки и образования РФ (Соглашение № 14.604.21.0074, уникальный идентификатор RFMEFI60414X0074). [1] E.V. Suprun, N.V. Zaryanov, S.P. Radko, A.A. Kulikova, S.A. Kozin, A.A. Makarov, A.I. Archakov, V.V. Shumyantseva, Tyrosine Based Electrochemical Analysis of Amyloid-β Fragment (1-16) Binding to Metal(II) Ions, Electrochim. Acta (2015), http://dx.doi.org/10.1016/j.electacta.2015.01.066