[发明专利]稳定的淀粉样BETA单体和寡聚体

说明书

发明领域

本发明涉及抵抗原纤维形成(fibrillogenesis)的单体的和寡聚的淀粉样beta肽，它们作为抗原或筛选试剂用于治疗阿尔茨海默氏病(Alzheimer’s disease)和其它与蛋白错误折叠有关的疾病。

发明背景

阿尔茨海默氏病(AD)是与老化有关的神经变性疾病，特征是，淀粉样前体蛋白(APP)裂解产生的淀粉样-β(Aβ)蛋白的不可溶淀粉样沉积物发生累积(Blennow，K.，et al.，Lancet 368：387-403(2006))。因蛋白错误折叠引起的疾病有多种，AD是其中之一，另有多达22种其它已知疾病如帕金森病(Parkinson’s disease)和II型糖尿病(Dobson，C.M.，Protein Pept.Lett.13：219-227(2006))。目前针对AD和大多数其它蛋白错误折叠疾病都尚无有效疗法，部分原因是，对于这些沉积物是否有毒性以及如何导致毒性仍不明了。事实上，虽然不可溶的淀粉样沉积物以前被认为导致AD，但最近的关注点已从其转移到将可溶性Aβ寡聚种类视作毒性因子(Haass，C.and Selkoe D.J.，Nature Reviews Mol.Cell.Biol.8：101-112(2007))。此外，抗Aβ寡聚体的构象依赖性抗体(如多克隆A11抗体)已被发现与除了Aβ以外的其它寡聚种类发生反应，提示蛋白错误折叠疾病虽然涉及不同的蛋白，但这些毒性结构是共有的(Glabe，C.G.，Trends Biochem.Sci.29：542-547(2004))。因此，全球的很多研究都集中在为了药物筛选和免疫的目的分离和鉴定这类可溶性寡聚体。但无论单体还是寡聚体性质的Aβ蛋白都高度倾向于进一步聚集形成原纤维(frbril)。这种原纤维化是自发成核依赖性聚合反应，其反应速率对肽浓度敏感(Lomakin，A.，et al.，Proc.Natl.Acad.Sci.USA 93：1125-1129(1996))。故而，原纤维的形成严重制约了寡聚体制剂的寿命，以及它们所能保持的浓度。

AD中涉及的野生型Aβ蛋白是在＞100μM的浓度极具原纤维化倾向的肽。低浓度(＞20μM至＜100μM)时，所述蛋白倾向于缓慢寡聚(寡聚体都是含有多个单体的可溶性结构)然后再进展成惰性纤维状态。这种寡聚状态最近被指认为神经毒性剂，并因此被视为参与AD之中的毒性种类(Haass，C.，and Selkoe，D.J.，Nature Reviews Mol.Cell.Biol.8：101-112(2007))。在生理条件下产生这些毒性结构的通用方法涉及，4℃将20-100μM肽溶液在细胞培养基(F-12)中保温或在缓冲盐溶液中保温数日(Lambert，M.P.，et al.，Proc.Natl.Acad.Sci.USA.95：6448-6453(1998)；Stine，W.B.，et al.，J.Biol.Chem.278：11612-11622(2003))。因成核率和延伸率严重依赖于肽浓度(Lomakin，A.，et al.，Proc.Natl.Acad.Sci.USA 93：1125-1129(1996))，肽浓度增加超过100μM将有损寡聚体制剂的稳定性。在传统观点所认识的淀粉样原纤维装配中，核触发的聚合和寡聚结构甚至被认为是同类型的。寡聚体制剂因此一旦形成其寿命将非常有限且不可预料(聚集成核是自发事件)。在4℃的稀释溶液(20μM-25μM)中，Aβ(42)寡聚体制剂一般仅稳定24h，Aβ(40)寡聚体制剂可能能稳定一周。在较少稀释的溶液(＞100μM)中，Aβ蛋白的不溶性大大下降。因而，在药物筛选实验中，原纤维化过程是重大缺陷，需要在相对较高浓度稳定蛋白。

本发明旨在通过提供形成稳定寡聚体的工程化Aβ肽来克服这些问题。