[发明专利]一种酸化白蛋白及制备方法和在抑制β-淀粉样蛋白聚集的应用

说明书

技术领域

本发明属于生物医药技术领域，特别是涉及一种酸化白蛋白及制备方法和在抑制β-淀粉样蛋白聚集的应用。

背景技术

阿尔兹海默症(Alzheimer’sDisease，AD)是一种最为常见的神经退行性疾病，其病理表现为细胞外神经斑块和细胞内神经缠结引起的患者认知和记忆功能紊乱等临床症状，严重的可导致患者死亡。截至2011年全球已有3500万AD患者，AD的发病率随年龄增长而大幅提高。随着社会老龄化问题的不断加剧，AD已经成为老年人第五大致死病因，并为家庭和社会带来沉重的经济负担。

大量研究表明，AD病理的最主要特征为脑血管和神经细胞外的淀粉样斑块沉积。淀粉样斑块的主要成份为β-淀粉样蛋白(amyloidβ-protein，Aβ)的聚集体。因此，Aβ的聚集是AD的重要致病因素之一。

Aβ是由淀粉样前体蛋白(amyloid-βprecursorprotein，APP)经过β和γ分泌酶水解获得的含有39-43个氨基酸残基的多肽分子。在人体内，最常见的两种Aβ多肽是Aβ42和Aβ40，其中Aβ40大约占体内总量的90％，而Aβ42仅占10％左右。但与Aβ40相比，Aβ42因其羧基端多出的异亮氨酸和丙氨酸残基导致疏水性增强，因此更容易聚集。越来越多的研究表明Aβ42聚集体毒性更大，并会引起神经元变性和凋亡，脑内胶质细胞活性增高，从而激发体内炎症反应。所以，有效地抑制Aβ42聚集已经成为当前治疗AD的研究热点。

现有的Aβ聚集抑制剂主要分为有机小分子类、多肽类、纳米抑制剂类和蛋白质类等。表没食子儿茶素没食子酸酯是小分子类抑制剂的典型代表，其通过酚羟基与Aβ的相互作用，有效地抑制多肽分子的聚集(J.Am.Chem.Soc.2013,135,7503-7510)；但小分子类抑制剂的生物相容性较差且细胞毒性较高。多肽类抑制剂多为Aβ的同源片段，其与Aβ结合可改变分子的聚集途径，形成毒性更低的聚集体(MethodEnzymol.2006,413,273-312)；但上述多肽类抑制剂也会发生自聚集现象，从而影响了其抑制效果。纳米抑制剂利用其较大的比表面积以及容易修饰等优势，常用于抑制Aβ聚集(Biomaterials2012,33,4443-4450)；纳米抑制剂虽然在药物载体方面有一定优势，但其生物相容性较差，会对人体产生多种不良反应。层粘连蛋白Laminin(NeurosceLett1999,266,85-88)和受体蛋白RAP(JNeurochem2010,112,1199-1209)等蛋白质类抑制剂来源于体内，拥有良好的生物相容性和稳定性，是一类优良的Aβ聚集抑制剂。

越来越多的研究表明血清白蛋白是一种有效的蛋白质类抑制剂。在血液和脑脊液中，血清白蛋白通过吸附作用结合Aβ，有效地降低游离Aβ多肽浓度，从而抑制Aβ聚集。此外，血清白蛋白来源于血液，是血液中含量最高的蛋白质，其成本低、生物相容性好，使其在Aβ聚集抑制剂中脱颖而出。然而，血清白蛋白在脑脊液中的浓度仅有3μmol/L，只可以结合脑脊液中40％的Aβ。考虑到脑脊液中血清白蛋白的生理功能，通过化学修饰的方法，提高其对Aβ聚集的抑制效果，是开发AD新药的可行途径。

体外修饰蛋白质一直存在较大困难。一方面修饰反应中蛋白质容易变性，因此修饰反应条件有较为严格的要求；另一方面，蛋白质表面可修饰位点多，副反应极易发生；最后，修饰后的蛋白质分子能否保持天然态蛋白的高级结构是蛋白质体外修饰最大的难点之一。

由于酸酐易与氨基发生反应，乙酸酐被用于修饰溶菌酶，从而使其乙酰化(J.Am.Chem.Soc.2003,125,2)。然而在血清白蛋白表面修饰二甘醇酐，不仅反应条件温和，而且反应效率高。此外，通过这种修饰，提高了血清白蛋白表面所带负电荷的数量，理性改造血清白蛋白表面微环境。

很多研究表明，抑制剂表面的负电荷有利于抑制Aβ聚集(Small2012,8,3631-3639)。然而通过在血清白蛋白表面修饰负电荷的方法，来提高其对于Aβ聚集的抑制作用，还是首次提出。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有抑制β-淀粉样蛋白聚集功能的酸化血清白蛋白新型抑制剂及制备方法和其在抑制β-淀粉样蛋白聚集中的应用。本发明所述的具有抑制β-淀粉样蛋白聚集功能的酸化血清白蛋白的制备方法不仅具有制备技术简捷、结构与性质稳定、生物相容性好等特点而且在抑制Aβ蛋白聚集、降低β-淀粉样蛋白聚集体的细胞毒性等方面具有有益的效果。

本发明是通过下述技术方案加以实现的：