베타 아밀로이드 (AB) 또는 베타 아밀로이드 펩티드 (ABP)는 처리시 아밀로이드 전구체 단백질 (APP)의 대사 산물 인 분자량이 4-6kDa 인 39-43 개 아미노산의 펩티드에 부여되는 이름입니다. 아밀로이드 생성 경로에 의해.
아밀로이드 (전분 유사)라는 용어는이 단백질의 침전물이 예비 식물 조직에서 처음 발견 된 전분 과립과 유사하다는 사실을 나타냅니다. 오늘날이 용어는 신경계에서 특정 섬유 형태를 채택하는 펩티드 및 단백질과 관련이 있습니다.
베타 아밀로이드 펩티드의 구조 (자작, Wikimedia Commons를 통해)
ABP는 APP 단백질의 막 관통 C- 말단 세그먼트에 해당합니다. APP를 코딩하는 유전자는 21 번 염색체에 위치하고 대체 스 플라이 싱을 거쳐 다양한 동형 단백질을 생성합니다.
다양한 변형 또는 동형이 몸 전체에 표현됩니다. 우세한 뇌 이소 폼은 세린 프로테아제 억제 도메인이없는 것입니다.
소량의 ABP는 신경 발달과 중추 신경계에 필수적인 콜린성 전달 조절에 중요한 역할을합니다. 그것의 풍부함은 효소 적으로 제어되는 합성과 분해 사이의 균형에 달려 있습니다.
선천성 및 후기 알츠하이머 병의 병태 생리 학적 지표의 중요한 부분은 ABP와 관련이 있으며, 특히 신경 세포에 과도한 침착으로 인한 노인성 플라크 형성, 원 섬유 엉킴 또는 엉킴 및 시냅스 퇴화와 관련이 있습니다.
유래
ABP는 뇌에서 높은 수준으로 발현되고 복잡한 방식으로 빠르게 대사되는 APP 전구체 단백질의 효소 절단에서 비롯됩니다.
이 단백질은 제 1 형 막 횡단 당 단백질 계열에 속하며 그 기능은 운동 단백질 키네신 I에 대한 소포 수용체 역할을하는 것으로 보입니다. 또한 시냅스, 신경 세포 수송 및 철 이온의 세포 방출 조절에 관여합니다.
APP 단백질은 소포체에서 합성되고 글리코 실화되고 이후 포장을 위해 골지 복합체로 보내져 원형질막으로 전달되는 소포로 전달됩니다.
단일 막 횡단 도메인, 긴 N- 말단 끝 및 작은 세포 내 C- 말단 부분이 있습니다. 비 아밀로이드 생성 경로와 아밀로이드 생성 경로의 두 가지 방법으로 효소 적으로 처리됩니다.
비-아밀로이드 생성 경로에서 APP 단백질은 막 α- 및 γ- 세 크레타 제에 의해 절단되어 가용성 세그먼트와 막 횡단 단편을 절단하여 리소좀에서 분해 될 가능성이있는 C- 말단 부분을 방출합니다. 어느 부분도 완전한 ABP 펩타이드를 생성하지 않기 때문에 비 아밀로이드 생성이라고합니다.
대조적으로, 아밀로이드 생성 경로는 또한 통합 막 단백질 인 BACE1 β- 세 크레타 제 및 γ- 세 크레타 제 복합체의 순차적 작용을 포함한다.
α- 세 크레타 제에 의해 유도 된 절단은 세포 표면에서 sAPPα로 알려진 단백질 단편을 방출하여 막에 삽입 된 C- 말단에서 100 개 미만의 아미노산 세그먼트를 남깁니다.
이 막 부분은 β- 세 크레타 제에 의해 절단되며, 그 생성물은 γ- 세 크레타 제 복합체에 의해 여러 번 처리 될 수 있으며, 다른 길이 (43 내지 51 개 아미노산)의 단편을 생성합니다.
서로 다른 펩타이드는 서로 다른 기능을 수행합니다. 일부는 핵으로 전위되어 유전 적 조절 역할을 할 수 있습니다. 다른 것들은 막을 통한 콜레스테롤의 수송에 관여하는 것으로 보이는 반면, 다른 것들은 신경 활동에 독성이있는 플라크 또는 덩어리의 형성에 관여합니다.
구조
AB 펩타이드의 1 차 아미노산 서열은 1984 년 알츠하이머 병 환자의 아밀로이드 플라크 성분을 연구하여 발견되었습니다.
γ- 세 크레타 제 복합체는 β- 세 크레타 제에 의해 방출 된 세그먼트에서 무차별적인 절단을 할 수 있기 때문에 다양한 ABP 분자가 있습니다. 그들의 구조는 일반적인 방법으로 결정화 될 수 없기 때문에 본질적으로 구조화되지 않은 단백질의 부류에 속하는 것으로 생각됩니다.
핵 자기 공명 (NMR)을 사용한 연구에서 파생 된 모델은 많은 AB 펩티드가 발견되는 환경에 따라 더 콤팩트 한 형태로 진화 할 수있는 α- 나선 형태의 2 차 구조를 가지고 있음을 입증했습니다.
이러한 분자 표면의 약 25 %가 강한 소수성 특성을 가지고 있기 때문에, 이러한 펩티드의 응집 상태에서 근본적인 역할을하는 β- 접힘 형태로 이어지는 반 안정 코일을 관찰하는 것이 일반적입니다.
독성
이 단백질의 신경 독성 효과는 용해성 형태와 불용성 응집체 모두와 관련이 있습니다. 올리고머 화는 세포 내에서 발생하며 더 큰 대기업은 알츠하이머 병과 같은 신경 병리학의 중요한 지표 인 노인성 플라크 및 신경원 섬유 얽힘의 형성에 가장 중요한 요소입니다.
ABP 섬유의 구조 (Boku wa Kage, Wikimedia Commons를 통해)
APP의 유전자와 그 처리에 관여하는 세 크레타 제를 암호화하는 유전자의 돌연변이는 AB 펩타이드의 대규모 침착을 유발하여 네덜란드 편도 체증을 포함한 다양한 편도 체증을 유발할 수 있습니다.
세포 사멸을 유발하여 중추 신경계에 유해한 영향을 미치는 염증 반응 및 자유 라디칼의 방출에서 ABP의 역할이 강조되었습니다. 또한 신경 세포의과 성장을 유발하고 산화 스트레스를 유발하며 신경교 세포 활성화를 촉진합니다.
일부 형태의 펩타이드 AB는 뉴런에서 라이노 딘 수용체의 발현을 증가시켜 결국 세포 사멸로 끝나는 질산의 형성과 칼슘 이온의 과도한 유입을 유발합니다.
대뇌 혈관에 축적되는 것은 뇌-아밀로이드 혈관 병증으로 알려져 있으며 혈관 수축 및 혈관 긴장의 손실을 유발하는 것이 특징입니다.
따라서 고농도에서 신경 독성 외에도 ABP의 축적은 뇌 구조의 혈류를 약화시키고 신경 기능 장애를 가속화합니다.
ABP 전구체 단백질은 21 번 염색체에 암호화되어 있기 때문에 다운 증후군 (이 염색체에 삼 염색체가있는) 환자는 고령에 이르면 AB 펩타이드 관련 질환에 걸릴 가능성이 더 높습니다.
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