分子模拟法研究锌离子在Aβ多肽聚合过程中的键合模式

• 作者: 杨频 韩大雄
• 来源期刊: 中国科学B辑
• 学科: 生物学
• 关键词: 分子模拟 淀粉样β多肽 锌离子 键合模式
• 年，卷（期）: 2004,（1）
• 页码范围: 61-67
• 页数: 7页
• 分类号: Q5
• 字数: 4300字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3321/j.issn:1006-9240.2004.01.010

摘要

脑部淀粉样β多肽(Aβ)的纤维化沉积是阿尔茨海默病主要的病理特征之一. 体外实验发现在生理浓度条件下锌离子有很强的诱导Aβ聚合的能力. 为了探讨锌离子的诱导机理, 文中通过分子模拟方法研究了在不同环境下锌离子和Aβ(10-21)的键合模式. 首先分别建立了由1, 2, 4, 12条Aβ多肽组成的不同聚合状态的分子体系, 然后在参照大量实验结果的基础上将锌离子有选择地放置在Aβ多肽的不同位置, 同时考虑锌离子配位数为2和4两种配位情况, 最后通过对结合体系进行能量最小化来寻找锌离子在Aβ多肽上的最佳键合位点. 计算结果显示在可溶键合模式中, 锌离子被包容在由组氨酸残基His14的咪唑Nτ、多肽主链上的羰基氧以及两个水分子氧形成的四面体络合物中; 在纤维化过程中, 锌离子可能通过His13(Nτ)-Zn2+-His14(Nτ)桥键将相邻的、不同Aβ多肽交叉连接形成纤维束. 以上结果将对实验揭示锌离子参与下Aβ多肽的变构以及斑点核形成过程提供有益的启发, 并对在分子水平上研究阿尔茨海默病机理具有切实意义.