12、纳米尺度表面可逆蛋白共轭建模研究

纳米尺度表面可逆蛋白共轭建模研究

1. 引言

纳米技术的发展为生物医学领域带来了巨大的变革。纳米材料能够用于描述生物分子在体内或体外的功能，特别是纳米级胶体在监测生物功能方面发挥着关键作用，例如胶体金与生物特异性大分子的结合展现出了独特的光学和电子特性。研究聚焦于淀粉样β蛋白（Aβ）与金纳米胶体的结合，这与阿尔茨海默病中淀粉样蛋白的纤维形成机制密切相关。

在阿尔茨海默病中，淀粉样β肽（Aβ）形成不溶性纤维沉积物是一个关键的病理特征。这些沉积物以弥漫性和老年淀粉样斑块的形式侵入大脑的记忆和认知区域，最终扩散到其他部位。Aβ1 - 42和Aβ1 - 40能够组装成具有特征性交叉β X射线纤维衍射图案的β - 折叠纤维。其中，高度疏水的Aβ1 - 42与淀粉样纤维的成核有关，而更易溶的Aβ1 - 40是正常血浆和脑脊液中循环的主要形式。纤维形成过程被认为是依赖成核的聚合过程，从一定数量的单体Aβ形成的核开始，随后通过亚基的顺序添加使纤维伸长。

纤维形成的初始阶段，涉及可溶性Aβ复合物，被认为是一个具有重要病理意义的步骤，也是后续蛋白质聚集的关键起点。这些纤维前体被认为是Aβ的非纤维可溶性寡聚体形式，具有神经毒性，在阿尔茨海默病的分子发病机制中发挥着重要作用。然而，对于这种可溶性寡聚体Aβ的结构了解仍然有限，选择性检测Aβ聚集体的寡聚体形式对于确定其神经毒性和阐明其在纤维形成中的作用至关重要。目前，尚未完全实现对寡聚体中与构象相关的可逆过程的直接检测。

膜表面的构象是初始纤维形成的关键阶段，因此直接研究置于界面环境中的Aβ必须真实地反映纤维形成过程中中间体的构象。一般来说，固定在界面上的蛋白质的行为与在本体溶液中的对应物不同，位于人类膜或脑细胞上的Aβ必须以与在溶液中