Ľudský beta-amyloid (1-42) proteín, tiež známy ako Ap 1-42, je kľúčovým faktorom pri odhaľovaní tajomstiev Alzheimerovej choroby.Tento peptid hrá ústrednú úlohu pri tvorbe amyloidných plakov, záhadných zhlukov, ktoré poškodzujú mozgy pacientov s Alzheimerovou chorobou.S deštruktívnym účinkom narúša komunikáciu neurónov, spúšťa zápal a vyvoláva neurotoxicitu, čo vedie ku kognitívnej poruche a poškodeniu nervov.Skúmanie jeho mechanizmov agregácie a toxicity je nielen nevyhnutné;je to vzrušujúca cesta k vyriešeniu Alzheimerovej hádanky a vývoju budúcich terapií.
Ap 1-42 je peptidový fragment 42 aminokyselín, ktorý je odvodený zo štiepenia amyloidného prekurzorového proteínu (APP) β- a y-sekretázami.Ap 1-42 je jednou z hlavných zložiek amyloidných plakov, ktoré sa hromadia v mozgoch pacientov s Alzheimerovou chorobou, neurodegeneratívnou poruchou charakterizovanou kognitívnym poškodením a stratou pamäti.Ukázalo sa, že Ap 1-42 má rôzne funkcie a aplikácie v biologickom a biomedicínskom výskume, ako napríklad:
1. Neurotoxicita: Ap 1-42 môže tvoriť rozpustné oligoméry, ktoré sú schopné viazať sa a narúšať funkciu neurónových membrán, receptorov a synapsií.Tieto oligoméry môžu tiež vyvolať oxidačný stres, zápal a apoptózu v neurónoch, čo vedie k synaptickej strate a smrti neurónov.Oligoméry Ap 1-42 sa považujú za neurotoxickejšie ako iné formy Ap, ako napríklad Ap 1-40, čo je najrozšírenejšia forma Ap v mozgu.Tiež sa predpokladá, že Ap 1-42 oligoméry sú schopné propagovať sa z bunky do bunky, podobne ako prióny, a spúšťať nesprávne poskladanie a agregáciu iných proteínov, ako je tau, ktorý tvorí neurofibrilárne spletence pri Alzheimerovej chorobe.
Ap 1-42 je široko považovaný za Ap izoformu s najvyššou neurotoxicitou.Niekoľko experimentálnych štúdií preukázalo neurotoxicitu Ap 1-42 použitím rôznych metód a modelov.Napríklad Lesné a spol.(Brain, 2013) skúmali tvorbu a toxicitu Ap oligomérov, ktoré sú rozpustnými agregátmi Ap monomérov, a ukázali, že Ap 1-42 oligoméry mali silnejší škodlivý účinok na neurónové synapsie, čo viedlo ku kognitívnemu poklesu a strate neurónov.Lambert a kol.(Proceedings of the National Academy of Sciences, 1998) zdôraznili neurotoxicitu oligomérov Ap 1-42 a zistili, že majú silný toxický účinok na centrálny nervový systém, pravdepodobne ovplyvnením synapsií a neurotransmiterov.Walsh a kol.(Nature, 2002) ukázali inhibičný účinok Ap 1-42 oligomérov na hipokampálnu dlhodobú potenciáciu (LTP) in vivo, čo je bunkový mechanizmus, ktorý je základom učenia a pamäte.Táto inhibícia bola spojená s poruchou pamäti a učenia, pričom sa zdôraznil vplyv oligomérov Ap 1-42 na synaptickú plasticitu.Shankar a kol.(Nature Medicine, 2008) izolovali diméry Ap 1-42 priamo z mozgu Alzheimerovej choroby a ukázali ich účinok na synaptickú plasticitu a pamäť, čím poskytli empirický dôkaz neurotoxicity oligomérov Ap 1-42.
Okrem toho Su a kol.(Molecular & Cellular Toxicology, 2019) vykonali transkriptomickú a proteomickú analýzu neurotoxicity indukovanej Ap 1-42 v bunkách neuroblastómu SH-SY5Y.Identifikovali niekoľko génov a proteínov, ktoré boli ovplyvnené Ap 1-42 v dráhach súvisiacich s apoptotickým procesom, transláciou proteínov, katabolickým procesom cAMP a reakciou na stres endoplazmatického retikula.Takeda a spol.(Biological Trace Element Research, 2020) skúmali úlohu extracelulárneho Zn2+ v neurotoxicite indukovanej Ap 1-42 pri Alzheimerovej chorobe.Ukázali, že intracelulárna toxicita Zn2+ indukovaná Ap 1-42 sa zrýchlila so starnutím v dôsledku zvýšenia extracelulárneho Zn2+ súvisiaceho s vekom.Navrhli, že Ap 1-42 kontinuálne vylučovaný z neurónových zakončení spôsobuje kognitívny pokles súvisiaci s vekom a neurodegeneráciu prostredníctvom intracelulárnej dysregulácie Zn2+.Tieto štúdie naznačujú, že Ap 1-42 je kľúčovým faktorom pri sprostredkovaní neurotoxicity a progresie ochorenia pri Alzheimerovej chorobe ovplyvňovaním rôznych molekulárnych a bunkových procesov v mozgu.
2. Antimikrobiálna aktivita: Uvádza sa, že Ap 1-42 má antimikrobiálnu aktivitu proti rôznym patogénom, ako sú baktérie, huby a vírusy.Ap 1-42 sa môže viazať a narúšať membrány mikrobiálnych buniek, čo vedie k ich lýze a smrti.Ap 1-42 môže tiež aktivovať vrodený imunitný systém a získavať zápalové bunky na miesto infekcie.Niektoré štúdie naznačujú, že akumulácia Ap v mozgu môže byť ochrannou reakciou na chronické infekcie alebo zranenia.Avšak nadmerná alebo dysregulovaná produkcia Ap môže tiež spôsobiť vedľajšie poškodenie hostiteľských buniek a tkanív.
Uvádza sa, že Ap 1-42 vykazuje antimikrobiálnu aktivitu proti celému radu patogénov, ako sú baktérie, huby a vírusy, ako je Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Candida albicans a vírus Herpes simplex typu 1, prostredníctvom interakcie s ich membránami a spôsobujúce ich narušenie a lýzu.Kumar a kol.(Journal of Alzheimer's Disease, 2016) demonštrovali tento účinok tým, že ukázali, že Ap 1-42 zmenil membránovú permeabilitu a morfológiu mikrobiálnych buniek, čo viedlo k ich smrti.Okrem svojho priameho antimikrobiálneho účinku môže Ap 1-42 tiež modulovať vrodenú imunitnú odpoveď a získavať zápalové bunky na miesto infekcie.Soscia a kol.(PLoS One, 2010) odhalili túto úlohu hlásením, že Ap 1-42 stimuluje produkciu prozápalových cytokínov a chemokínov, ako je interleukín-6 (IL-6), tumor nekrotizujúci faktor-alfa (TNF-α), monocyty chemoatraktant proteín-1 (MCP-1) a makrofágový zápalový proteín-1 alfa (MIP-1α), v mikrogliách a astrocytoch, hlavných imunitných bunkách v mozgu.
Obrázok 2. Ap peptidy majú antimikrobiálnu aktivitu.
(Soscia SJ, Kirby JE, Washicosky KJ, Tucker SM, Ingelsson M, Hyman B, Burton MA, Goldstein LE, Duong S, Tanzi RE, Moir RD. Amyloid beta-proteín spojený s Alzheimerovou chorobou je antimikrobiálny peptid. PLoS One . 3. marec 2010;5(3):e9505.)
Zatiaľ čo niektoré štúdie naznačujú, že akumulácia Aβ v mozgu môže byť ochrannou reakciou na chronické infekcie alebo poranenia, keďže Aβ môže pôsobiť ako antimikrobiálny peptid (AMP) a eliminovať potenciálne patogény, komplexná súhra medzi Aβ a mikrobiálnymi prvkami zostáva téma vyšetrovania.Jemnú rovnováhu zdôrazňuje výskum Moira et al.(Journal of Alzheimer's Disease, 2018), čo naznačuje, že nevyvážená alebo nadmerná produkcia Ap môže neúmyselne poškodiť hostiteľské bunky a tkanivá, čo odráža zložitú duálnu povahu úloh Ap pri infekcii a neurodegenerácii.Nadmerná alebo dysregulovaná produkcia Ap môže viesť k jeho agregácii a ukladaniu v mozgu, pričom vznikajú toxické oligoméry a fibrily, ktoré zhoršujú funkciu neurónov a vyvolávajú neurozápal.Tieto patologické procesy sú spojené s kognitívnym poklesom a stratou pamäti pri Alzheimerovej chorobe, neurodegeneratívnej poruche charakterizovanej progresívnou demenciou.Preto je rovnováha medzi priaznivými a škodlivými účinkami Ap rozhodujúca pre udržanie zdravia mozgu a prevenciu neurodegenerácie.
3. Vývoz železa: Ukázalo sa, že Ap 1-42 sa podieľa na regulácii homeostázy železa v mozgu.Železo je základným prvkom pre mnohé biologické procesy, ale nadbytok železa môže tiež spôsobiť oxidačný stres a neurodegeneráciu.Ap 1-42 sa môže viazať na železo a uľahčiť jeho export z neurónov cez feroportín, transmembránový transportér železa.To môže pomôcť zabrániť akumulácii železa a toxicite v mozgu, pretože nadbytok železa môže spôsobiť oxidačný stres a neurodegeneráciu.Duce a kol.(Cell, 2010) uviedli, že Ap 1-42 sa viazal na ferroportín a zvýšil jeho expresiu a aktivitu v neurónoch, čo viedlo k zníženiu intracelulárnych hladín železa.Tiež ukázali, že Ap 1-42 znižuje expresiu hepcidínu, hormónu, ktorý inhibuje feroportín, v astrocytoch, čím sa ďalej zvyšuje export železa z neurónov.Avšak Ap viazaný na železo môže byť tiež náchylnejší na agregáciu a ukladanie v extracelulárnom priestore, čím sa vytvárajú amyloidné plaky.Ayton a kol.(Journal of Biological Chemistry, 2015) uvádza, že železo podporuje tvorbu Ap oligomérov a fibríl in vitro a in vivo.Tiež ukázali, že chelatácia železa znížila agregáciu a ukladanie Ap u transgénnych myší.Preto je rovnováha medzi priaznivými a škodlivými účinkami Ap 1-42 na homeostázu železa rozhodujúca pre udržanie zdravia mozgu a prevenciu neurodegenerácie.
Sme výrobcom polypeptidov v Číne s niekoľkoročnými skúsenosťami v oblasti výroby polypeptidov.Hangzhou Taijia Biotech Co., Ltd. je profesionálny výrobca polypeptidových surovín, ktorý môže poskytnúť desiatky tisíc polypeptidových surovín a môže byť tiež prispôsobený podľa potrieb.Kvalita polypeptidových produktov je vynikajúca a čistota môže dosiahnuť 98%, čo uznali používatelia na celom svete. Vitajte a poraďte sa s nami.
