Biophysical studies of the amyloid beta peptide - structure conversion, aggregation pathways and molecular interactions


Project leader


Funding source

Swedish Research Council - Vetenskapsrådet (VR)


Project Details

Start date: 01/01/2015
End date: 31/12/2017
Funding: 2100000 SEK


Description

Med en åldrande befolkning i världen utgör de neurodegenerativa sjukdomarna ett ökande hälsoproblem. Det är numera välkänt att såväl Alzheimer´s sjukdom som Parkinson´s sjukdom och Creutzfeldt-Jacob´s sjukdom ("galna kosjukan", som sprids genom infektion med "prioner") hör till neurodegenerativa s.k. amyloidsjukdomar, vars uppkomst förknippas med proteiners/peptiders felveckning. För närvarande finnns inga verksamma terapier mot dessa sjukdomar, utan endast medel som i någon mån mildrar symptomen. Det är därför av stor betydelse att genom grundforskning klarlägga de molekylära och cellulära mekanismer som utgör grunden för sjukdomsförloppen, för att därigenom hitta nya infallsvinklar för utveckling av medicinska behandlingsmetoder. Alzheimerpeptiden Abeta är den huvudsakliga beståndsdelen i s.k. senila plack, som återfinns i hjärnan hos patienter som lider av Alzheimer´s sjukdom. Min forskning handlar om Abeta-peptiden, som består av 40-42 aminosyrarester. Det är numera allmänt accepterat att Abeta-peptidens reaktioner är starkt förbundna med sjukdomsförloppet i hjärnan vid Alzheimer´s sjukdom. Syftet med min forskning är att klarlägga de strukturomvandlingar och processer som leder till att Abeta-peptiderna klistrar ihop sig (aggregerar) till lösliga ansamlingar av måttlig storlek, s.k. oligomerer, och därefter gradvis växer och faller ut i fast form till fibriller. Flera nya rapporter i litteraturen påpekar nu att det troligen är de vattenlösliga oligomererna och inte fibrillerna som är mest betydelsefulla för neuronernas död i hjärnan, och att de viktigaste reaktionerna sker inne i de levande neuronerna. Det rapporteras även att en ytterligare gemensam nämnare för amyloidsjukdomar är att de oligomera aggregaten sprids från neuron till neuron i hjärnan, på ett sätt som liknar prioners spridning, och därmed bidrar till cellernas skador och död. Genom mina studier vill jag förstå processerna som medverkar till strukturomvandling och aggregation för Abeta och klarlägga oligomerernas egenskaper och växelverkningar. Jag undersöker hur faktorer i omgivningen, t.ex. närvaron av olika metalljoner som zink eller koppar, eller närvaron av modeller för biologiska membraner, påverkar aggregationsprocesserna. Vidare ingår studier av hur små molekyler och vissa peptider kan motverka/påverka aggregationen, både beträffande slutprodukt och tidsförlopp. Förutom att kunskap om hur sådana molekyler påverkar aggregationsförloppen leder till ökad kunskap om själva förloppen, skulle de kunna utgöra grundföreningar för utveckling av nya mediciner. Min forskning hör hemma inom gränsområdet mellan biokemi och molekylär biofysik. Jag använder spektroskopiska metoder som NMR och olika slags optisk spektroskopi för studierna. Med hjälp av dessa metoder kan jag studera de utvalda molekylerna med atomär upplösning och växelverkningar mellan molekyler i olika miljöer. Jag planerar även samarbeten med forskare som kan studera de biologiska processerna i olika cellsystem, för att kunna korrelera vad jag förstår av kemin och fysiken som styr de molekylära processerna med vad de kan iaktta i de biologiska systemen.

Last updated on 2017-22-03 at 07:13