日本國立自然科學研究所和名古屋市立大學的研究人員通過闡明與神經細胞表面糖脂結合的β淀粉樣蛋白(Aβ)的結構，取得了重大突破。這一發(fā)現(xiàn)揭示了異常 Aβ 原纖維形成的關鍵作用(阿爾茨海默氏病的主要誘因)，并為醫(yī)學和制藥領域的創(chuàng)新進步帶來了希望。
阿爾茨海默病的特點是 Aβ 異常聚集成淀粉樣原纖維，并在大腦中積聚。了解 Aβ 原纖維形成的分子機制對于醫(yī)學和藥學領域至關重要。為了解決這個問題，研究人員重點研究了 Aβ 與神經元細胞膜上稱為 GM1 神經節(jié)苷脂的糖脂的相互作用。
研究小組利用固態(tài)核磁共振波譜和分子動力學模擬，發(fā)現(xiàn)Aβ與膜表面的GM1神經節(jié)苷脂結合后呈“U”形構象。這種“U”形Aβ結構由兩層組成，即β1層(遠離膜)和β2層(靠近膜)，交替排列。
與之前報道的沿統(tǒng)一方向排列的 Aβ 淀粉樣原纖維相比，含有 GM1 神經節(jié)苷脂的膜上的 Aβ 組裝表現(xiàn)出完全不同的構象。值得注意的是，膜表面高度暴露的 β1 層被發(fā)現(xiàn)充當催化劑，顯著加速周圍 Aβ 分子的原纖化。此外，專門觀察到抗GM1-Aβ抗體識別該區(qū)域。
這項研究成功揭示了 Aβ 的三維結構，在神經元細胞膜上存在 GM1 神經節(jié)苷脂的情況下，Aβ 充當?shù)矸蹣釉w維形成的催化平臺。雖然已經開發(fā)出多種針對 Aβ 聚集體的治療性抗體，但它們主要與淀粉樣原纖維或其前體結合。本研究中發(fā)現(xiàn)的獨特 Aβ 結構提供了新的可能性，因為抗 GM1-Aβ 抗體能夠識別并結合這種獨特的構象。
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