《MT3調製Aβ聚集及腦內胰島素信號通路異常的分子機制研究》是依託中南大學，由向娟擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：MT3調製Aβ聚集及腦內胰島素信號通路異常的分子機制研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：向娟
- 依託單位：中南大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
胞外β澱粉樣多肽（Aβ）聚集體通過多個途徑導致腦內胰島素信號通路異常，這是引發阿爾茨海默病（AD）的主要病因之一。作為結合蛋白，金屬硫蛋白3（MT3）能調製Aβ的聚集，進而影響其在胰島素信號通路中的毒性作用。但是，目前Aβ的聚集機制尚不完善，MT3的調製作用研究更是空白。針對上述問題，本項目擬結合實驗與理論計算，確定Aβ與MT3作用的結合位點和結合常數，揭示溶液中和磷脂膜上MT3調製Aβ聚集的分子機制；通過評估膜通透性和電學性質，建立Aβ聚集體誘導膜損傷的分子機制。同時，研究Aβ與胰島素信號通路相關蛋白（IR、IDE、IRS、PI3K等）的作用，確認MT3對絡合物結構和生物功能的影響；通過SD大鼠海馬神經元毒性研究，建立“Aβ聚集體—神經毒性”之間的構效關係。最終完善MT3調製Aβ聚集和腦內胰島素信號通路異常的分子模型，闡明MT3作為結合蛋白的神經保護機制，為AD的病理研究提供理論指導。
結題摘要
為了探討金屬硫蛋白3（MT3）在阿爾茨海默病病理中所起的作用，本項目深入研究了β澱粉樣多肽（Aβ）Aβ與金屬硫蛋白3（MT3）的相互作用及其對細胞的毒性，系統研究了溶液組成、pH、金屬離子等因素對Aβ/MT3絡合物形成及其細胞毒性的影響。確定了Aβ/MT3相互作用的結合位點分別為Aβ的Phe4和Tyr10、MT3的TCPCP序列，揭示了溶液中MT3通過空間位阻調製Aβ聚集的分子機制；通過研究金屬離子的影響，發現Zn-MT3通過與Aβ複合實現對其原位保護而毒化的Cu-MT3與Aβ分離從而實現動態調控；研究了相關兒茶酚胺類神經遞質（如DA、NE）在阿爾茨海默病病理中的作用機制，揭示了DA、NE等神經遞質過量釋放造成的細胞傷害以及ATP、MT3通過金屬絡合、抗氧化實現的神經保護機制。同時，建立了一系列用於臨床Aβ分型檢測的新方法，包括：通過構築多孔支撐的雙層磷質膜體系，實現了對澱粉樣蛋白跨膜聚集行為的實時電學監測，獲得了電場變化對澱粉樣蛋白聚集行為的影響；構築基於核酸適配體的電化學檢測晶片，實現了對腦脊液中低分子量Aβ寡聚體的靈敏檢測；通過共免疫捕獲和納米粒子放大，實現了對腦脊液中磷酸化Aβ比例的有效檢測等。建立了一個以電化學和光譜方法為基礎、結合分離技術與DFT計算工作站的研究神經退行性疾病致病機制的技術平台。系列研究成果為阿爾茨海默病的病理研究提供了理論指導。
