Ингибирование амилоидного фибриллогенеза инсулина с использованием антиоксидантных сополимеров с дофаминовыми боковыми цепями

Введение

Амилоидная агрегация тесно связана с различными нейродегенеративными и метаболическими заболеваниями, представляя серьезную и растущую проблему для здравоохранения. Дофамин, мощный антиоксидант, играет ключевую роль в модулировании неправильного сворачивания белков благодаря своим антиамилоидогенным и нейропротективным свойствам. Однако его биологическое применение ограничено плохой растворимостью в воде и недостаточной биосовместимостью.

Цель исследования

Целью данного исследования была разработка и изучение водорастворимых сополимеров (DP1-DP3) с боковыми цепями дофамина и глюкозы для оценки их эффективности в ингибировании образования амилоидных фибрилл инсулина и пептида амилоида-бета (Aβ₄₂).

Методы

Для оценки влияния сополимеров DP1-DP3 на амилоидную фибрилляцию использовались несколько биофизических методов, включая:

• Изотермическую титрационную калориметрию (ITC) для количественного анализа образования комплекса инсулин-DP3.
• Флуоресцентные методы связывания.
• Молекулярно-динамическое моделирование для проверки способности DP3 предотвращать фибриллогенез инсулина и Aβ₄₂.

Результаты

Результаты показали, что сополимеры обладают отличными радикало-связывающими свойствами, при этом сополимер DP3 продемонстрировал значительную эффективность в подавлении амилоидной фибрилляции инсулина, достигая ≈97% ингибирования. Молекулярно-динамическое моделирование подтвердило способность DP3 предотвращать фибриллогенез как инсулина, так и Aβ₄₂.

Выводы

Исследование показало, что дофамин-содержащие антиоксидантные полимеры, такие как DP3, могут стать перспективными терапевтическими агентами для профилактики амилоидогенных заболеваний. Их способность стабилизировать комплексы с амилоидогенными белками и пептидами открывает новые возможности для разработки методов лечения нейродегенеративных и метаболических расстройств.

Термины и сокращения

• Aβ₄₂ – пептид амилоида-бета длиной 42 аминокислоты, связанный с болезнью Альцгеймера.
• ITC (Isothermal Titration Calorimetry) – изотермическая титрационная калориметрия, метод изучения взаимодействия молекул.
• DP1-DP3 – водорастворимые сополимеры с боковыми цепями дофамина и глюкозы.