Sadowska Wiktoria

Zakład Chemii Organicznej i Technologii Chemicznej
Środowiskowe Laboratorium Spektrometrii Mas, IBB PAN,
Pracownia Syntezy Organicznych Nanomateriałów i Biomolekuł

Analiza wpływu mutacji A2V oraz A2T na własności strukturalne oligomerów peptydu Amyloidu β

Wiktoria Sadowska

Promotorzy: prof. Michał Dadlez^1,2 oraz prof. Józef Mieczkowski

Środowiskowe Laboratorium Spektrometrii Mas, IBB PAN, Warszawa
Instytut Genetyki i Biotechnologii, Wydział Biologii, UW, Warszawa

Choroba Alzheimera (AD) jest schorzeniem neurodegeneracyjnym, dotykającym najczęściej ludzi starszych. Obecnie AD staje się ogromnym problemem, szczególnie w krajach wysokorozwiniętych, gdzie przeważają starzejące się społeczeństwa obserwowana jest co raz większa liczba zachorowań¹. Niestety nie znany jest powód powstawania Alzheimera, ani jego mechanizm. Ostatnie doniesienia wskazują na rozpuszczalne formy oligomeryczne amyloidu beta (Aβ) jako głównego czynnika neurotoksycznego w AD². Wyjaśnienie molekularnego mechanizmu oligomeryzacji peptydu Aβ jest bardzo istotne dla zaprojektowania skutecznej terapii prewencyjnej i leczenia skutków choroby AD. Natywna spektrometria masowa (MS) w połączeniu z spektrometrią mobilności jonów (IM) oraz wymianą proton-deuter (HDX) w fazie gazowej stanowi unikalne połączenie metod, pozwalające na strukturalną analizę szerokiej gamy współistniejących oligomerów Aβ występującej w mózgu chorych na AD.

Celem projektu było sprawdzenie, które aminokwasy z N-końca peptydu Aβ 1-40 są kluczowe w procesie oligomeryzacji oraz jak zmiana sekwencji peptydu wpływa na strukturę formowanych oligomerów. Poprzez wykonanie mutagenezy punktowej otrzymano dwa warianty peptydy ze zmienioną sekwencją: Aβ 1-40 A2T 1-40 oraz Aβ 1-40 A2V. Są to mutacje które naturalnie występują u ludzi i mają duży wpływ na rozwój oraz progresję AD. U pacjentów z mutacja A2V obserwowane jest pojawienie się AD o wczesnym początku, natomiast substytucja A2T znacząco zmniejsza ryzyko zachorowania a także chroni przed zaburzeniami poznawczymi związanymi z starzeniem się u osób starszych nie chorujących na Alzheimera^3,4. IM-HDX-MS pozwoliło na porównanie form oligomercznych peptydu Aβ ze wspomnianymi mutacjami punktowymi.

Literatura:
[1] Hardy, J., Selkoe D.J., (2002) The amyloid hypothesis of Alzheimer’s disease: progress and problems on the road to therapeutics. Science 297, 353–6.
[2] Golde, T.E., Dickson D., Hutton, M., (2006) Filling the gaps in the Aβ cascade hypothesis of Alzheimer’s disease, Curr. Alzheimer Res. 3 (5) 421-430.
[3] Di Fede, G., Catania, M., Morbin, M., Rossi, G., Suardi, S., Mazzoleni, G., Merlin, M., et al. (2009) A recessive mutation in the APP gene with dominant-negative effecton amyloidogenesis, Science 323, 1476-1477.
[4] Jansson, T., Atwal, J.K., Steinberg, S., Snaeldal, J., Jonsson, P. V., Bjornsson, S., Stefansson, H., Sulem, P., Gudbjartsson, D., Maloney, J., et al. (2012) A mutation in APP protects against Alzheimer’s disease and age-related cognitive decline. Nature 488, 96-99.