Ljudski beta-amiloid (1-42) protein, također poznat kao Aβ 1-42, ključni je čimbenik u otkrivanju misterija Alzheimerove bolesti.Ovaj peptid igra središnju ulogu u stvaranju amiloidnih plakova, zagonetnih nakupina koje oštećuju mozak pacijenata s Alzheimerovom bolešću.S destruktivnim učinkom, remeti neuronsku komunikaciju, izaziva upalu i izaziva neurotoksičnost, što dovodi do kognitivnog oštećenja i neuralnog oštećenja.Istraživanje njegovih mehanizama agregacije i toksičnosti nije samo vitalno;to je uzbudljivo putovanje prema rješavanju Alzheimerove zagonetke i razvoju budućih terapija.
Aβ 1-42 je peptidni fragment od 42 aminokiseline koji je izveden cijepanjem proteina prekursora amiloida (APP) pomoću β- i γ-sekretaza.Ap 1-42 jedna je od glavnih komponenti amiloidnih plakova koji se nakupljaju u mozgovima pacijenata s Alzheimerovom bolešću, neurodegenerativnim poremećajem karakteriziranim kognitivnim oštećenjem i gubitkom pamćenja.Pokazalo se da Aβ 1-42 ima različite funkcije i primjene u biološkim i biomedicinskim istraživanjima, kao što su:
1. Neurotoksičnost: Aβ 1-42 može tvoriti topljive oligomere koji su sposobni vezati se i poremetiti funkciju neuronskih membrana, receptora i sinapsi.Ovi oligomeri također mogu izazvati oksidativni stres, upalu i apoptozu u neuronima, što dovodi do sinaptičkog gubitka i smrti neurona.Smatra se da su oligomeri Ap 1-42 neurotoksičniji od drugih oblika Ap, kao što je Ap 1-40, koji je najzastupljeniji oblik Ap u mozgu.Također se smatra da se oligomeri Aβ 1-42 mogu širiti od stanice do stanice, slično prionima, i potaknuti pogrešno savijanje i agregaciju drugih proteina, kao što je tau, koji stvara neurofibrilarne spletove u Alzheimerovoj bolesti.
Aβ 1-42 se općenito smatra izoformom Ap s najvećom neurotoksičnošću.Nekoliko eksperimentalnih studija pokazalo je neurotoksičnost Aβ 1-42 korištenjem različitih metoda i modela.Na primjer, Lesné et al.(Brain, 2013.) istraživali su stvaranje i toksičnost Aβ oligomera, koji su topljivi agregati Aβ monomera, i pokazali da Aβ 1-42 oligomeri imaju jači štetni učinak na neuronske sinapse, što dovodi do kognitivnog pada i gubitka neurona.Lambert i sur.(Proceedings of the National Academy of Sciences, 1998.) istaknuo je neurotoksičnost Aβ 1-42 oligomera i otkrio da imaju snažan toksični učinak na središnji živčani sustav, vjerojatno utječući na sinapse i neurotransmitere.Walsh i sur.(Nature, 2002.) pokazao je inhibicijski učinak oligomera Aβ 1-42 na dugotrajno potenciranje hipokampusa (LTP) in vivo, što je stanični mehanizam u osnovi učenja i pamćenja.Ova inhibicija bila je povezana s oštećenjem pamćenja i učenja, naglašavajući utjecaj oligomera Aβ 1-42 na sinaptičku plastičnost.Shankar i sur.(Nature Medicine, 2008.) izolirali su dimere Aβ 1-42 izravno iz mozga Alzheimerove bolesti i pokazali njihov učinak na sinaptičku plastičnost i pamćenje, pružajući empirijske dokaze za neurotoksičnost oligomera Aβ 1-42.
Osim toga, Su et al.(Molecular & Cellular Toxicology, 2019.) proveli su transkriptomičku i proteomičku analizu neurotoksičnosti izazvane Aβ 1-42 u stanicama neuroblastoma SH-SY5Y.Identificirali su nekoliko gena i proteina na koje je utjecao Aβ 1-42 u putevima povezanim s procesom apoptoze, translacijom proteina, cAMP kataboličkim procesom i odgovorom na stres endoplazmatskog retikuluma.Takeda i sur.(Istraživanje bioloških elemenata u tragovima, 2020.) istraživalo je ulogu izvanstaničnog Zn2+ u neurotoksičnosti izazvanoj Aβ 1-42 u Alzheimerovoj bolesti.Pokazali su da je unutarstanična toksičnost Zn2+ izazvana Aβ 1-42 ubrzana sa starenjem zbog povećanja ekstracelularnog Zn2+ povezanog sa starenjem.Predložili su da Aβ 1-42 koji se kontinuirano izlučuje iz neuronskih završetaka uzrokuje kognitivni pad povezan sa starenjem i neurodegeneraciju putem intracelularne Zn2+ disregulacije.Ove studije sugeriraju da je Aβ 1-42 ključni čimbenik u posredovanju neurotoksičnosti i napredovanju bolesti u Alzheimerovoj bolesti utječući na različite molekularne i stanične procese u mozgu.
2. Antimikrobno djelovanje: Prijavljeno je da Aβ 1-42 ima antimikrobno djelovanje protiv različitih patogena, poput bakterija, gljivica i virusa.Aβ 1-42 se može vezati i poremetiti membrane mikrobnih stanica, što dovodi do njihove lize i smrti.Ap 1-42 također može aktivirati urođeni imunološki sustav i regrutirati upalne stanice na mjesto infekcije.Neka su istraživanja pokazala da nakupljanje Ap u mozgu može biti zaštitni odgovor na kronične infekcije ili ozljede.Međutim, prekomjerna ili neregulirana proizvodnja Ap također može uzrokovati kolateralno oštećenje stanica i tkiva domaćina.
Prijavljeno je da Aβ 1-42 pokazuje antimikrobno djelovanje protiv niza patogena, kao što su bakterije, gljivice i virusi, kao što su Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Candida albicans i Herpes simplex virus tip 1, u interakciji s njihovim membranama i uzrokujući njihov poremećaj i lizu.Kumar i sur.(Journal of Alzheimer's Disease, 2016.) pokazao je ovaj učinak pokazujući da Aβ 1-42 mijenja propusnost membrane i morfologiju mikrobnih stanica, što dovodi do njihove smrti.Uz svoje izravno antimikrobno djelovanje, Aβ 1-42 također može modulirati urođeni imunološki odgovor i regrutirati upalne stanice na mjesto infekcije.Soscia i sur.(PLoS One, 2010.) otkrio je ovu ulogu izvijestivši da Aβ 1-42 stimulira proizvodnju proupalnih citokina i kemokina, kao što su interleukin-6 (IL-6), faktor tumorske nekroze alfa (TNF-α), monociti kemoatraktantni protein-1 (MCP-1), i makrofagni upalni protein-1 alfa (MIP-1α), u mikroglijama i astrocitima, glavnim imunološkim stanicama u mozgu.
Slika 2. Aβ peptidi posjeduju antimikrobno djelovanje.
(Soscia SJ, Kirby JE, Washicosky KJ, Tucker SM, Ingelsson M, Hyman B, Burton MA, Goldstein LE, Duong S, Tanzi RE, Moir RD. Amiloidni beta-protein povezan s Alzheimerovom bolešću je antimikrobni peptid. PLoS One 2010. 3. ožujka;5(3):e9505.)
Dok su neke studije pokazale da nakupljanje Ap u mozgu može biti zaštitni odgovor na kronične infekcije ili ozljede, budući da Ap može djelovati kao antimikrobni peptid (AMP) i eliminirati potencijalne patogene, složena međuigra između Ap i mikrobnih elemenata ostaje tema istraživanja.Osjetljiva ravnoteža istaknuta je istraživanjem Moira i sur.(Journal of Alzheimer's Disease, 2018.), što sugerira da neuravnotežena ili prekomjerna proizvodnja Aβ može nenamjerno oštetiti stanice i tkiva domaćina, odražavajući zamršenu dvostruku prirodu uloge Ap u infekciji i neurodegeneraciji.Prekomjerna ili neregulirana proizvodnja Ap može dovesti do njegove agregacije i taloženja u mozgu, stvarajući toksične oligomere i fibrile koji oštećuju funkciju neurona i izazivaju neuroinflamaciju.Ovi patološki procesi povezani su s kognitivnim padom i gubitkom pamćenja u Alzheimerovoj bolesti, neurodegenerativnom poremećaju karakteriziranom progresivnom demencijom.Stoga je ravnoteža između korisnih i štetnih učinaka Aβ ključna za održavanje zdravlja mozga i sprječavanje neurodegeneracije.
3. Izvoz željeza: Pokazalo se da je Aβ 1-42 uključen u regulaciju homeostaze željeza u mozgu.Željezo je bitan element za mnoge biološke procese, ali višak željeza također može uzrokovati oksidativni stres i neurodegeneraciju.Aβ 1-42 može se vezati za željezo i olakšati njegov izvoz iz neurona putem feroportina, transmembranskog prijenosnika željeza.To može pomoći u sprječavanju nakupljanja željeza i toksičnosti u mozgu, jer višak željeza može uzrokovati oksidativni stres i neurodegeneraciju.Duce i sur.(Cell, 2010.) izvijestio je da se Aβ 1-42 veže za feroportin i povećava njegovu ekspresiju i aktivnost u neuronima, što dovodi do smanjene unutarstanične razine željeza.Također su pokazali da Aβ 1-42 smanjuje ekspresiju hepcidina, hormona koji inhibira feroportin, u astrocitima, dodatno pojačavajući izvoz željeza iz neurona.Međutim, Ap vezan za željezo također može postati skloniji agregaciji i taloženju u izvanstaničnom prostoru, stvarajući amiloidne plakove.Ayton i sur.(Journal of Biological Chemistry, 2015.) izvijestio je da željezo potiče stvaranje Aβ oligomera i fibrila in vitro i in vivo.Također su pokazali da kelacija željeza smanjuje agregaciju i taloženje Aβ u transgenim miševima.Stoga je ravnoteža između korisnih i štetnih učinaka Aβ 1-42 na homeostazu željeza ključna za održavanje zdravlja mozga i sprječavanje neurodegeneracije.
Mi smo proizvođač polipeptida u Kini, s nekoliko godina zrelog iskustva u proizvodnji polipeptida.Hangzhou Taijia Biotech Co., Ltd. je profesionalni proizvođač polipeptidnih sirovina, koji može osigurati desetke tisuća polipeptidnih sirovina i također se može prilagoditi prema potrebama.Kvaliteta polipeptidnih proizvoda je izvrsna, a čistoća može doseći 98%, što su prepoznali korisnici diljem svijeta. Dobrodošli da nas kontaktirate.
