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

Введение

Амилоидная агрегация тесно связана с развитием нейродегенеративных и метаболических заболеваний, что делает ее серьезной медицинской проблемой. Дофамин, обладающий мощными антиоксидантными свойствами, играет ключевую роль в предотвращении неправильного сворачивания белков благодаря своим антиамилоидогенным и нейропротекторным эффектам. Однако его применение ограничено низкой растворимостью в воде и недостаточной биосовместимостью.

Цель исследования

Целью работы было создание и изучение водорастворимых сополимеров (DP1-DP3), содержащих дофамин и глюкозу в боковых цепях, для оценки их эффективности в ингибировании образования амилоидных фибрилл инсулина и пептида амилоида-β (Aβ₄₂).

Методы

Для оценки влияния сополимеров DP1-DP3 на амилоидную фибрилляцию использовались следующие методы:

• Биофизические техники для анализа антиамилоидогенной активности.
• Изотермическая титрационная калориметрия (ITC) для количественного определения образования комплекса инсулин-DP3.
• Флуоресцентные исследования связывания.
• Молекулярно-динамическое моделирование для подтверждения способности DP3 предотвращать фибриллогенез инсулина и Aβ₄₂.

Результаты

Сополимер DP3 продемонстрировал высокую эффективность в подавлении амилоидной фибрилляции инсулина, достигая ≈97% ингибирования. Эксперименты ITC и флуоресцентного связывания подтвердили образование стабильных комплексов между инсулином и DP3. Молекулярное моделирование подтвердило, что DP3 способен предотвращать фибриллогенез как инсулина, так и Aβ₄₂.

Выводы

Полученные результаты свидетельствуют о значительном потенциале дофаминсодержащих антиоксидантных полимеров в качестве терапевтических агентов для профилактики амилоидогенных заболеваний. Сополимер DP3, в частности, может стать перспективным средством для ингибирования патологической агрегации белков.

Термины и сокращения

• Aβ₄₂ – пептид амилоида-β длиной 42 аминокислоты.
• ITC (Isothermal Titration Calorimetry) – изотермическая титрационная калориметрия, метод изучения взаимодействия молекул.
• DP1-DP3 – сополимеры с дофаминовыми и глюкозными боковыми цепями.