Study of the aggregation process of the amyloid beta-protein associated to Alzheimer's disease. Examination of pharmaceutically important small molecules.

• Autores: Bernat Serra Vidal
• Directores de la Tesis: Natalia Carulla (dir. tes.), Ernest Giralt Lledó (dir. tes.)
• Lectura: En la Universitat de Barcelona ( España ) en 2014
• Idioma: inglés
• Tribunal Calificador de la Tesis: Salvador Ventura Zamora (presid.), Miquel Pons Vallès (secret.), Thomas J. D. Jørgensen (voc.)
• Materias:
  • Química
    • Química analítica
      • Espectroscopia de masas
    • Bioquímica
      • Péptidos
      • Bioquímica física
    • Química orgánica
      • Estructura de moléculas orgánicas
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en:  TDX  Dipòsit Digital de la UB 
• Resumen

  • L¿agregació de la proteïna beta-amiloide (ßA) està associada amb la malaltia d¿Alzheimer (MA). Tanmateix, l¿heterogeneïtat del procés d¿agregació fa molt difícil la caracterització de les diferents espècies conformant el procés, dificultant, per tant, la identificació de trets comuns explicant la neurotoxicitat d¿aquests agregats. Els experiments de bescanvi protó/deuteri amb marcatge de pols analitzats per espectrometria de masses (PL-HDX-ESI-MS, de l¿anglès Pulse-labelling hydrogen deuterium exchange electrospray mass spectrometry ) possibiliten la detecció, caracterització i quantificació de les espècies formades durant l¿agregació. Vam aplicar aquesta metodologia a l¿estudi de l¿agregació de tres variants de ßA: la ßA40, la variant que es produeix més abundantment, ßA42, la vari- ant més associada amb la neurotoxicitat de la MA, i el mutant E22¿-ßA42, que primer es va descriure que només formava oligòmers però posteriorment es va constatar que també formava fibril¿les. La detecció de diferents espècies implica que hi ha agregats diversos poblant l¿agregació de ßA i que es donen reordenaments estructurals. També vam dur a terme experiments paral¿lels de toxicitat en cultius primaris neuronals i així vam trobar que les espècies intermèdies protofibril¿lars correlacionaven en gran mesura amb la neurotoxcitat observada. Havent determinat el nombre i les característiques dels agregats en l¿agregació de ßA, vam decidir d¿estudiar l¿efecte d¿una biblioteca de 20 compostos en l¿agregació de la proteïna ßA42. Vam fer una primer criba utilitzant l¿assaig de retenció en filtre (ARF) i vam seleccionar 5 molècules per a un estudi més detallat utilitzant el PL-HDX-ESI-MS. Utilitzant aquesta metodologia, doncs, vam poder determinar que la diamida del dial¿liltartrat i l¿entacapona acceleraven la cinètica de formació de fibril¿les i la 2,2¿-dihidroxibenzofenona inhibia l¿agregació de ßA42 estabilitzant un oligòmer. El pèptide inrD inhibia la fibril¿lació de ßA42 en l¿escala de temps usada en els nostres experiments, mentre que el gal¿lat d¿epigal¿locatequina modificava covalentment els agregats de ßA42. Com a conclusió, hem demostrat que els experiments de PL-HDX-ESI-MS permeten la detecció, caracterització i quantificació de les espècies poblant l¿agregació de ßA a més de donar informació valuosa en el mecanisme d¿acció de compostos interaccionant amb l¿agregació de ßA.