Establishment of CD method for studies of amyloid-oligomerization process during Alzheimer disease

Abstract

Jedním z hlavních znaků Alzheimerovy nemoci jsou senilní plaky, nacházející se v mozku. Plaky jsou tvořeny z fibril, které za patologických podmínek vznikají oligomerizací z Aβ. Jednou z možných terapii Alzheimerovy nemoci je zastavení nebo zpomalení procesu oligomerizace. Pro experiment byla použita optická metoda, CD-spektrometrie, která umožnuje sledovat změny v sekundární struktuře proteinu. V rámci této práce byla CD- metoda použita k monitorování oligomeračního procesu syntetického Aβ. Pro validaci metody byl testován vliv různých rozpouštědel ( EtOH, MeOH and DMSO) na CD- spektra a byla ustanovena koncentrace Aβ 42. Dále bylo zkoumáno, zda přidání desintegračních sloučenin ( přírodních sloučenin, fluorescenčních barviv a antibiotik) má vliv na zpomalení oligomerizačního procesu Aβ 42. Pro každou testovanou látku byl také připraven kontrolní vzorek. Experiment probíhal při teplotě 37 řC a měřilo se v určitých intervalech (0, 7, 24, 48). Závěrem, použité inhibitory vykazují koncentračně závislý inhibiční efekt na Aβ 42. Tím bylo dokázáno, že CD-metoda může být použita pro detekci vlivu sloučenin na Aβ-oligomerizaci a navíc pro objevování nových substancí, které by mohli být potenciálními léčivy AD.

One of the main features of Alzheimer's disease (AD) are senile plaques in the brain. They are composed of β-amyloid (Aβ) peptides, which oligomerize and form fibrils during pathological conditions. Inhibition of this oligomerization process is believed to be a possible therapy to prevent the progression of AD. Circular dichroism (CD) spectrometry is an optical method which enables to follow changes in the secondary structures of proteins. Within this study a CD-method was established by which the oligomerization process of synthetic Aβ 42 was monitored. During the validation of the method several parameters as the influence of several organic solvents as Ethanol, Methanol and DMSO on the spectra and the solvent solution and concentration of Aβ 42 were assessed. Then it was investigated if the addition of proposed disintegrating substances (natural compound, fluorescence dyes and antibiotics) resulted in a delayed onset of the oligomerization process of Aβ 42. Since these substances were dissolved in different solvents, the possible effects of the solvents alone as appropriate blank values were also carried out. The oligomerization experiments were carried out at 37 řC and CD-spectra were recorded at several time points (0, 7, 24, 48 hours). In general, resulted CD-spectra showed concentration...