Functionalized Mesoporous Silicas Direct Structural Polymorphism of Amyloid-β Fibrils
Functionalized Mesoporous Silicas Direct Structural Polymorphism of Amyloid-β Fibrils
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功能化介孔二氧化硅淀粉样蛋白-β原纤维的直接结构多态性
DOI：
10.1021/acs.langmuir.0c00827
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发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
3.9
通讯作者：
Keitz, Benjamin K.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Lucas, Michael J.;Pan, Henry S.;Verbeke, Eric J.;Webb, Lauren J.;Taylor, David W.;Keitz, Benjamin K.
淀粉样蛋白-β(A-β)的聚集与阿尔茨海默病(AD)的发病有关，并涉及一条复杂的动力学途径，即单体自组装成纤维。淀粉样蛋白纤维的一个主要特征是存在多种结构多态，这使得疾病相关结构-功能关系的发展复杂化。发展这些关系需要新的方法来控制原纤维结构。在这项工作中，我们评价了疏水官能化介孔二氧化硅(SBA-15)和亲水基团官能化介孔二氧化硅(SBA-PFDTS)对Aβ1-40纤维聚集动力学和结构的影响。亲水性的SBA-PEG对淀粉样蛋白的动力学影响不大，而合成的和疏水性的SBA-PFDTS促进了淀粉样蛋白的聚集动力学。随后，我们使用电子显微镜对每种材料存在时形成的纤维结构的相对数量进行了量化。Aβ1-40经SBA-PEG化后形成的纤维结构与对照相似。相反，Aβ1-40与SBA-15或SBA-PFDTS孵育形成的纤维交叉距离更短，在结构上更能代表AD患者来源样本中发现的纤维。总之，我们的结果表明，介孔二氧化硅和其他外源材料是产生Aβ1-40和其他淀粉样蛋白特定纤维多形性的有前景的支架。
The aggregation of amyloid-β (Aβ) is associated with the onset of Alzheimer’s disease (AD) and involves a complex kinetic pathway as monomers self-assemble into fibrils. A central feature of amyloid fibrils is the existence of multiple structural polymorphs, which complicates the development of disease-relevant structure–function relationships. Developing these relationships requires new methods to control fibril structure. In this work, we evaluated the effect that mesoporous silicas (SBA-15) functionalized with hydrophobic (SBA-PFDTS) and hydrophilic groups (SBA-PEG) have on the aggregation kinetics and resulting structure of Aβ1–40fibrils. The hydrophilic SBA-PEG had little effect on amyloid kinetics, while as-synthesized and hydrophobic SBA-PFDTS accelerated aggregation kinetics. Subsequently, we quantified the relative population of fibril structures formed in the presence of each material using electron microscopy. Fibrils formed from Aβ1–40exposed to SBA-PEG were structurally similar to control fibrils. In contrast, Aβ1–40incubated with SBA-15 or SBA-PFDTS formed fibrils with shorter crossover distances that were more structurally representative of fibrils found in AD patient derived samples. Overall, our results suggest that mesoporous silicas and other exogenous materials are promising scaffolds for thede novoproduction of specific fibril polymorphs of Aβ1–40and other amyloidogenic proteins.
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影响因子：
4.6
作者：
Han S;Kollmer M;Markx D;Claus S;Walther P;Fändrich M
通讯作者：
Fändrich M
影响因子：
5.6
作者：
Meinhardt J;Sachse C;Hortschansky P;Grigorieff N;Fändrich M
通讯作者：
Fändrich M
DOI：
10.1016/j.bbapap.2010.04.001
发表时间：
2010-07
期刊：
Biochimica et biophysica acta
影响因子：
--
作者：
Biancalana M;Koide S
通讯作者：
Koide S
体现独特酵母朊病毒表型的淀粉样原纤维表现出不同的形态
影响因子：
3.2
作者：
Rupam Ghosh;Jijun Dong;Joe Wall;K. K. Frederick
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3
作者：
Tang, Guang;Peng, Liwei;Ludtke, Steven J.
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Ludtke, Steven J.