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Amyloid peptide that is associated with dementia.

二硫键广泛存在与蛋白结构中，对稳定蛋白结构具有非常重要的意义，二硫键一般是通过序列中的2个Cys的巯基，经氧化形成。
 

形成二硫键的方法很多：空气氧化法，DMSO氧化法，过氧化氢氧化法等。
 

二硫键的合成过程，  可以通过Ellman检测以及HPLC检测方法对其反应进程进行监测。  
   

如果多肽中只含有1对Cys，那二硫键的形成是简单的。多肽经固相或液相合成，然后在pH8-9的溶液中进行氧化。      
 

当需要形成2对或2对以上的二硫键时，合成过程则相对复杂。尽管二硫键的形成通常是在合成方案的最后阶段完成，但有时引入预先形成的二硫化物是有利于连合或延长肽链的。通常采用的巯基保护基有trt, Acm, Mmt, tBu, Bzl, Mob, Tmob等多种基团。我们分别列出两种以2-Cl树脂和Rink树脂为载体合成的多肽上多对二硫键形成路线：
 

二硫键反应条件选择    
 

 二硫键即为蛋白质或多肽分子中两个不同位点Cys的巯基（-SH）被氧化形成的S-S共价键。 一条肽链上不同位置的氨基酸之间形成的二硫键，可以将肽链折叠成特定的空间结构。多肽分 子通常分子量较大，空间结构复杂，结构中形成二硫键时要求两个半胱氨酸在空间距离上接近。 此外，多肽结构中还原态的巯基化学性质活泼，容易发生其他的副反应，而且肽链上其他侧链 也可能会发生一系列修饰，因此，肽链进行修饰所选取的氧化剂和氧化条件是反应的关键因素， 反应机理也比较复杂，既可能是自由基反应，也可能是离子反应。      

反应条件有多种选择，比如空气氧化，DMSO氧化等温和的氧化过程，也可以采用H2O2，I2， 汞盐等激烈的反应条件。
 

空气氧化法： 空气氧化法形成二硫键是多肽合成中最经典的方法，通常是将巯基处于还原态的多肽溶于水中，在近中性或弱碱性条件下（PH值6.5-10），反应24小时以上。为了降低分子之间二硫键形成的可能，该方法通常需要在低浓度条件下进行。
 

碘氧化法：将多肽溶于25%的甲醇水溶液或30%的醋酸水溶液中，逐滴滴加10-15mol/L的碘进行氧化，反应15-40min。当肽链中含有对碘比较敏感的Tyr、Trp、Met和His的残基时，氧化条件要控制的更精确，氧化完后，立即加入维生素C或硫代硫酸钠除去过量的碘。 当序列中有两对或多对二硫键需要成环时，通常有两种情况：
 

自然随机成环:       序列中的Cys之间随机成环，与一对二硫键成环条件相似；
 

定点成环：       定点成环即序列中的Cys按照设计要求形成二硫键，反应过程相对复杂。在 固相合成多肽之前，需要提前设计几对二硫键形成的顺序和方法路线，选择不同的侧链 巯基保护基，利用其性质差异，分步氧化形成两对或多对二硫键。       通常采用的巯基保护 基有trt, Acm, Mmt, tBu, Bzl, Mob, Tmob等多种基团。

淀粉肽背景：β淀粉样蛋白（Aβ或Abeta）是从淀粉样前体蛋白加工而成的含有36–43个氨基酸的多肽。Aβ是与阿尔兹海默病相关的淀粉样蛋白斑的成分。已有证据表明，Aβ是一个多功能肽，具有显著的非病理性活性。Aβ是阿尔兹海默病患者脑中发现的沉积物的主要成分。在散发性阿尔兹海默病患者的脑中，Aβ的水平升高，造成脑血管病变和神经毒性。Aβ蛋白是由β和γ分泌酶的连续作用而产生的。γ分泌酶产生Aβ肽的C末端，在APP的转膜结构域切割，可以产生许多36-43个氨基酸残基长度的异构体，最常见的异构体是Aβ40和Aβ42。更长形式的Aβ在内质网中切割产生，而更短形式的Aβ在反面高尔基网中产生。

structure of Amyloid β-Peptide (1-40) (human)

淀粉样蛋白肽的 定义淀粉样蛋白 是丝状蛋白质沉积物，大小从纳米到微米不等，并且由肽β链的平行或反平行排列形成的聚集的肽β折叠构成。

结构特征：使用固态NMR（SSNMR），与计算能量最小化过程结合，Tycko和合作者已经提出从淀粉状蛋白肽SS（Aß1-40）的40个残基的形式形成的淀粉样蛋白原纤维的结构在pH 7.4和24 o C在静止条件下。在这种结构中，每个Aß1-40分子在原纤维的核心区域贡献一对ß链，大约跨越残基12-24和30-40。这些由回路25-29连接的链不是同一张ß-sheet的一部分，但参与同一原丝内两个不同的ß-sheets的形成。不同的Aß分子2、3至少从第9到39位残基以平行排列和对齐的方式相互堆叠。通过调用其他实验约束，例如使用透射电子显微镜（TEM）观察到的原丝直径和单位质量通过扫描透射电子显微镜（STEM）1、2测得的长度表明，单个原丝是由四个ß片组成的，它们之间的距离约为10Å。

作用模式：阿尔茨海默氏病（AD）是淀粉样蛋白丝状沉积物的结果，淀粉状蛋白沉积物在分子水平上定义该疾病，发生在神经周膜，轴突，树突和神经元末端，如神经原纤维缠结（NFT），在细胞外神经纤维中淀粉样斑块（APC），以及周围的血管称为淀粉样嗜血性血管病（ACA）。淀粉样蛋白沉积物显然发生在发展NFT的神经元末端区域。已经表明，APC和ACA的主要成分已被证明是4.5kDa的淀粉样蛋白，最初被称为“β-蛋白”或“淀粉样蛋白A4”，我们现在将其称为“βA4”。

功能：钙失调和膜破坏是可溶性淀粉样蛋白低聚物普遍存在的神经毒性机制：进行了一项研究，以研究Ca 2+信号转导可能参与淀粉样蛋白诱导的细胞毒性，疾病相关淀粉样蛋白（β，病毒，胰岛淀粉样蛋白）的均质制剂制备了处于各种聚集状态的多肽，聚谷氨酰胺和溶菌酶），并测试了它们对加载fluo-3的SH-SY5Y细胞的作用。寡聚形式的所有淀粉样蛋白的应用（0.6-6 µg / ml）迅速（约5 s）使细胞内Ca 2+升高，而等量的单体和原纤维则没有。细胞内Ca 2+耗尽后，Abeta42低聚物引起的Ca 2+信号持续存在店，和小信号仍留在钙2 + -游离介质，指示从细胞外和细胞内Ca贡献2+源。膜对Ca 2+的渗透性增加不能归因于内源性Ca 2+通道的活化，因为反应不受强力的Ca 2 +-通道阻滞剂钴的影响。取而代之的是，观察到Abeta42和其他低聚物引起阴离子荧光染料的快速细胞泄漏，这表明膜通透性普遍提高。导致的离子和分子通量失调可能为许多淀粉样变性疾病中Ca 2+失调提供了由低聚物介导的毒性的常见机制。离子起着至关重要的作用，因为它们的跨膜浓度梯度很强，并且参与了细胞功能障碍和死亡。

2型糖尿病中的胰岛淀粉样蛋白和毒性低聚物假说： 2型糖尿病（T2DM）的特征是胰岛素抵抗，胰岛素分泌缺陷，β细胞量减少，β细胞凋亡增加和胰岛淀粉样蛋白。胰岛淀粉样蛋白源自胰岛淀粉样蛋白多肽（IAPP，胰岛淀粉样多肽），该蛋白是通过胰β细胞与胰岛素共表达和共分泌的蛋白。与其他淀粉样蛋白一样，IAPP具有形成膜渗透性毒性低聚物的倾向。越来越多的证据表明，这些有毒的寡聚体而不是这些蛋白质的细胞外淀粉样蛋白形式，是导致神经退行性疾病中神经元丢失的原因。有人提出，胞内IAPP寡聚物的形成可能会导致T2DM 6中的β细胞丢失。