ИСТИНА

Бета-амилоид (Аβ) – пептид длиной 39 – 42 аминокислотных остатка, содержащийся в спинномозговой жидкости и играющий ключевую роль в развития болезни Альцгеймера (БА). В рамках гипотезы «амилоидный каскад» ключевым процессом патогенеза БА является переход Аβ из мономерного состояния в агрегированное, что запускает цепь молекулярных событий. Агрегация Аβ может быть вызвана различными факторами, в том числе ионами металлов, такими как Zn(II) и Cu(II). Ионы металлов образуют комплексы с N-концевым участком пептида длиной 16 аминокислотных остатков – металл-связывающим доменом. Пептиды Аβ разной длины широко используют для изучения механизмов БА с помощью различных физико-химических методов. Целью данного исследования стала разработка электрохимического способа детекции агрегации и комплексообразования Аβ. В работе использовали синтетические пептиды-аналоги Aβ длиной 16 и 42 аминокислотных остатка, в том числе с различными аминокислотными замена и модификациями. Электрохимические свойства пептидов были изучены методами циклической и квадратно-волновой вольтамперометрии на печатных графитовых электродах. Показано, что пептиды Аβ окисляются за счет электроактивных групп аминокислотных остатков Тир-10, Гис (Гис-6, Гис-13 и Гис-14) и Мет-35, давая, соответственно, пики с потенциалами максимумов 0,6 В и 1,05 В, а также волну в области 1 – 1,5 В (отн. Ag/AgCl). Вольтамперограмма окисления индивидуальна для каждого пептида и зависит от его аминокислотного состава и конформации. Сигнал окисления Aβ за счет остатка Тир-10 при потенциале максимума 0,6 В был использован для регистрации взаимодействия Aβ с ионами металлов и агрегации пептида. Ионы Zn(II) и Cu(II) значительно снижали ток окисления Aβ16 и сдвигали потенциал максимума пика в область более положительных значений. Мутантные формы Aβ16 демонстрировали электрохимический сигнал отличный от «нормального» Aβ16 как в отсутствии, так и в присутствии ионов Zn(II). Агрегация Aβ42 приводила к снижению тока окисления. Была найдена зависимость между интенсивностью пика окисления Aβ42 за счет остатка Тир-10 и размером образующихся агрегатов, определенным методом динамического рассеяния света. Таким образом, электрохимический анализ, основанный на прямом окислении пептида Aβ, представляется перспективным для изучения различных факторов, влияющих на процесс комплексообразования Aβ с ионами металлов и его агрегацию in vitro, а также может быть использован для регистрации аминокислотных замен и модификаций. Исследование поддержано Министерством науки и образования РФ (Соглашение № 14.604.21.0074, уникальный идентификатор RFMEFI60414X0074).