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技术

本发明专利技术涉及一种及制备方法和在抑制β-淀粉样蛋白聚集的应用。酸化白蛋白是在血清白蛋白表面的氨基上修饰二甘醇酐，得到的等电点为3.8～4.3且二甘醇酐平均修饰数目介于3-14.5的产物。向溶解于去离子水的且浓度为1～20mg/mL血清白蛋白溶液中加入二甘醇酐粉末，同时滴加氢氧化钠溶液以维持反应液的pH稳定在6.0～7.0，在室温下搅拌反应0.5～5h；除去游离二甘醇酐得到分子结构稳定的酸化血清白蛋白。本发明专利技术合成酸化血清白蛋白，提高血清白蛋白表面的负电荷数量，促进其与Aβ相互作用，从而抑制Aβ聚集，并降低β-淀粉样蛋白聚集体的细胞毒性。用于治疗阿尔兹海默病和β-淀粉样蛋白聚集相关的疾病药物。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于生物医药
，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。
技术介绍
阿尔兹海默症（Alzheimer' s Disease, 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（amyloid β-protein, Αβ)的聚集体。因此， Αβ的聚集是AD的重要致病因素之一。 Αβ 是由淀粉样前体蛋白（amyloid-β precursor protein，ΑΡΡ)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Αβ多 肽是Αβ 42和Αβ 40,其中Αβ 40大约占体内总量的90%，而Αβ 42仅占10%左右。但与 Α β 40相比，Α β 42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Α β 42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Α β 42聚集已经成为当前治疗AD 的研究热点。 现有的Αβ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 Αβ的相互作用，有效地抑制多肽分子的聚集（J· Am. Chem.S〇c· 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Αβ的 同源片段，其与Αβ结合可改变分子的聚集途径，形成毒性更低的聚集体（Method Enzymol. 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Αβ聚 集（Biomaterials 2012, 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(Neurosce Lett 1999,266,85-88)和受体蛋白 RAP(J Neurochem 2010, 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Αβ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Αβ，有效地降低游离Αβ多肽浓度，从而抑制Αβ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Αβ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3ymol/L，只可以 结合脑脊液中40%的Αβ。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Α β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 〇 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Αβ聚集（Small 2012, 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Αβ聚 集的抑制作用，还是首次提出。
技术实现思路
本专利技术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。本专利技术所述的具有抑 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Αβ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。 本专利技术是通过下述技术方案加以实现的： -种酸化血清白蛋白，在血清白蛋白表面的氨基上修饰二甘醇酐，等电点为 3. 8~4. 3,且二甘醇酐平均修饰数目介于3-14. 5。 结构示意式如下：η为平均修饰数目，优选为3-14. 5 本专利技术的酸化血清白蛋白制备方法：向溶解于去离子水的且浓度为1~20mg/ mL血清白蛋白溶液中加入二甘醇酐粉末，同时滴加氢氧化钠溶液维持反应液的pH稳定在 6. 0~7. 0,然后在室温下搅拌反应0. 5~5h ;除去游离二甘醇酐得到分子结构稳定的酸化 血清白蛋白。 本专利技术的应式如下： 优选二甘醇酐与血清白蛋白的摩尔比为10~400 :1。 本专利技术合成一种表面带有更多羧基的酸化血清白蛋白，提高血清白蛋白表面的负 电荷数量，促进其与Α β相互作用，从而抑制Α β聚集，并降低β_淀粉样蛋白聚集体的细 胞毒性。 本专利技术所述的酸化血清白蛋白在抑制和预防β_淀粉样蛋白聚集中的应用，有效 量的酸化血清白蛋白可达到抑制Αβ聚集和降低β_淀粉样蛋白聚集体的细胞毒性的效 果，因此用于治疗β_淀粉样蛋白聚集相关的疾病药物。 本专利技术所述的酸化血清白蛋白在蛋白质药物中的应用，该蛋白质药物可用于预 防、治疗和延缓阿尔兹海默病等疾病。 本专利技术提供的一种具有抑制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，具有如下的优势：第一，通过二 甘醇酐修饰血清白蛋白合成酸化血清白蛋白，可以有效增加白蛋白表面的负电荷数量，反 应温和简便；第二，酸化血清白蛋白能够有效抑制Α β 42的聚集；改变了 Α β 42聚集体的形 貌，阻止并减缓了其向纤维状形貌的转化；第三，酸化血清白蛋白有效降低了 Αβ42聚集体 对细胞产生的毒性。酸化血清白蛋白作为一种潜在的新药，可以有效抑制Αβ 42的聚集 及其构象变化过程，并降低Α β 42聚集过程中所产生的细胞毒性，是Α β 42聚集的理想抑制 剂。【附图说明】 图1 :实施例1中同浓度血清白蛋白和酸化血清白蛋白1的Zeta电势、粒径、内源 荧光和分子量变化图。 图2 :实施例2中同浓度血清白蛋白和酸化血清白蛋白2的Zeta电势、粒径、内源 荧光和分子量变化图。 图3 :实施例3中同浓度血清白蛋白和酸化血清白蛋白3的当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种酸化血清白蛋白，其特征在于，在血清白蛋白表面的氨基上修饰二甘醇酐，得到的等电点为3.8～4.3且二甘醇酐平均修饰数目为3～14.5的产物。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孙彦，谢宝龙，史清洪，董晓燕，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津;12