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Aggregation process of amyloid-beta peptides on a membrane on a lipid membrane studied by computer simulation

计算机模拟研究淀粉样β肽在脂膜上的聚集过程

基本信息

批准号：
21K06040
负责人：
伊藤暁
金额：
$ 1.75万
依托单位：
Institute for Molecular Science
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K06040/
关键词：
分子シミュレーションアミロイドベータペプチド

项目摘要

アミロイドベータペプチド（Abeta）は凝集して可溶性のオリゴマーや不溶性のアミロイド線維を形成することが分かっている。これらの凝集体がアルツハイマー病が引き起こす原因と考えられており、Abetaの凝集過程の解明はアルツハイマー病の発症メカニズムを理解する上で不可欠である。Abetaには、40アミノ酸残基からなるAbeta40と42アミノ酸残基からなるAbeta42があり、Abeta42の方が凝集能が高いことが知られている。両者の凝集過程の違いを調べることで、Abeta凝集を促進する要素を明らかにすることができると考えられる。昨年度はAbeta40及びAbeta42のクーロンレプリカ置換分子動力学シミュレーションを行い、二量体形成過程の違いを調べた。その結果、Abeta42は安定な二量体を形成することが分かった。二量体の安定化には、β-ヘアピンを形成が重要であることも分かった。また、β-ヘアピンの形成の鍵となるアミノ酸残基を特定することに成功した。シミュレーション結果からβ-ヘアピン形成の鍵となるアミノ酸残基がAbeta凝集に重要であると予測し、シミュレーション結果の妥当性を検証するための凝集実験を行った。実験の結果、シミュレーションから得られた予想通り、鍵となるアミノ酸残基を変異することでAbetaの凝集を大幅に抑制された。本年度はこれらの研究成果をまとめ、論文として出版した(ACS Chem. Neurosci. 2022, 13, 3139)。

Abeta is a soluble polymer that aggregates into insoluble polymer and forms a linear polymer. The cause of the aggregation of Abeta and Abeta is not to be underestimated. Abeta 40, Abeta 42, Abeta40, Abeta 42, Abeta42, Abeta 40, Abeta42, Abeta42, Abeta aggregation is promoted by the regulation of aggregation process. The molecular dynamics of Abeta40 and Abeta42 were studied in this paper. The result is that Abeta42 is stable and the two quantities are formed. The stability of the two components is very important. The key to the formation of beta-amino acid residues is the success of the enzyme. Abeta aggregation is important for predicting the viability of β-amyloid formation and for verifying the viability of β-amyloid formation. As a result, the aggregation of Abeta was greatly inhibited by the change of amino acid residues. This year's research results are published in ACS Chem. Neurosci. 2022, 13, 3139)。