《多肽錯誤摺疊過程的紅外光譜探針研究》是依託河北大學，由馬剛擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：多肽錯誤摺疊過程的紅外光譜探針研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：馬剛
- 依託單位：河北大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
多肽和蛋白的錯誤摺疊與包括II型糖尿病和阿爾茨海默病在內的許多疾病密切相關，研究錯誤摺疊這一過程對這類疾病的預防和治療具有十分重要的意義。本課題創新性地利用紅外光譜探針技術研究與II型糖尿病相關的胰淀素和與阿爾茨海默病相關的beta-澱粉樣肽的錯誤摺疊過程。套用化學方法對與胰淀素和beta-澱粉樣肽相關的模型多肽上的半胱氨酸側鏈巰基進行化學修飾，引入對多肽微擾小的小體積硫氰酸基紅外光譜探針。套用紅外光譜對這一光譜探針的譜學特徵在多肽錯誤摺疊過程中的變化進行全程實時跟蹤，並套用多種譜峰分析技術以獲取與多肽錯誤摺疊機理有關的微觀結構信息，包括在多種環境條件下多肽錯誤摺疊過程中中間體存在的譜學證據及結構和多肽胺基酸序列中起重要作用的關鍵區域和關鍵位點。期望通過對紅外光譜探針這一新興技術的創新性套用，發現新的多肽聚集體結構和獲得新的關鍵區位信息，從而有助於這兩種疾病的預防，治療和藥物設計。
結題摘要
多肽和蛋白的錯誤摺疊與包括阿爾茨海默病和II 型糖尿病在內的許多疾病密切相關，研究錯誤摺疊這一過程對這類疾病的預防和治療具有十分重要的意義。本課題利用紅外光譜並結合探針技術從多肽錯誤摺疊聚集體的微觀局域結構和整體二級結構兩個方面進行紅外光譜研究。我們發展了一種適合澱粉樣易聚集多肽的硫氰酸基紅外探針標記方法。我們利用紅外技術並結合原子力顯微技術捕獲了非纖維多聚體存在的譜學證據並提出能夠利用紅外光譜確定聚集體的具體摺疊形式。我們的紅外差譜證據表明纖維聚集體和非纖維多聚體可以具有完全不同的摺疊結構。我們還研究了不同關鍵位點處側鏈基團在錯誤摺疊過程中的微觀差異，發現不同位點上的探針在多聚體形成過程中有明顯差異。此外，在蛋白質和多肽紅外光譜測量技術方面也有一些創新性進展，我們發展了一種簡便的適合蛋白二級結構研究的吹掃裝置，提出了可以用簡單的紅外差譜技術實現對聚集體形成與否的準確判斷而不必依賴於可能導致假陽性的染料螢光方法。總體而言，通過此課題研究，我們建立了套用紅外光譜技術以及紅外探針技術研究多肽和蛋白錯誤摺疊聚集的基本分析方法。這一方法的核心基於三點：（一）紅外以及探針對不同聚集體結構高度敏感，不同聚集體一定具有不同紅外指紋；（二）紅外光譜能夠區分平行和反平行的摺疊結構；（三）簡單的紅外差譜可以提供有效的結構信息。我們認為本課題中建立的方法和思路為今後紅外光譜套用於蛋白和多肽錯誤摺疊機理的深入研究打下了良好的基礎。
