β-酪蛋白淀粉样纤维沉淀的形成及影响因素

doi:10.7503/cjcu20130873

高等学校化学学报 ›› 2014, Vol. 35 ›› Issue (5): 976.doi: 10.7503/cjcu20130873

β-酪蛋白淀粉样纤维沉淀的形成及影响因素

刘继华¹(), A.Carver John², C. Thorn David²

1. 吉林大学药学院, 长春 130021
2. 阿德莱德大学物理化学学院, 阿德莱德 5005

收稿日期:2013-09-09 出版日期:2014-05-10 发布日期:2014-04-18
作者简介:联系人简介: 刘继华, 女, 博士, 副教授, 主要从事天然产物化学及生物活性研究. E-mail:jljh@sina.com
基金资助:
吉林省自然科学基金(批准号: 20130101116JC)资助

Amyloid Fibril Formation by β-Casein and Its Influence Factor^†

LIU Jihua^1,^*(), John A.Carver², David C. Thorn²

1. College of Pharmacy, Jilin University, Changchun 130021, China
2. School of Physics and Chemistry, Adelaide University, Adelaide 5005, Australia

Received:2013-09-09 Online:2014-05-10 Published:2014-04-18
Contact: LIU Jihua E-mail:jljh@sina.com
Supported by:
† Supported by the Natural Science Foundation of Jilin Province, China(No.20130101116JC)

摘要/Abstract

摘要：

利用硫磺素T(ThT)荧光分析法和透射电子显微镜检测β-酪蛋白形成淀粉样纤维沉淀(Fibril)的动力学过程, 研究了磷脂和硫酸肝素对其Fibril形成的影响. 实验结果表明, β-酪蛋白在65 ℃下, pH值为5.4~9.0的范围内, 加热252 h以上, 并未形成Fibril, 说明β-酪蛋白是一种很好的分子伴侣, 在高温、弱酸和弱碱条件下均不形成淀粉样纤维沉淀. 甘油磷酸胆碱D6PC和D9PC可以显著地促进β-酪蛋白的Fibril的形成, 说明一定条件下蛋白质可能与细胞膜之间存在相互作用而导致其二级构象的转变. 硫酸肝素对β-酪蛋白形成Fibril具有促进作用, 在炎症组织中, 硫酸肝素表达量的增加有可能促进β-酪蛋白形成Fibril, 说明乳腺炎与乳腺中的Corpora Amylacea的形成存在一定的联系.

关键词: β-酪蛋白, 蛋白质淀粉样纤维沉淀, 磷脂, 硫酸肝素, ThT荧光分析法

Abstract:

β-Casein is the second abundant among the casein proteins in bovine milk and reported to exhibite biological activities. In this study, the focus was placed on the influence of lipids and heparin sulphate to β-casein fibril formation. In order to study the time course of fibril formation by β-casein, the samples were incubated and picked up at specific times and tested by ThT assay and transmission electron microscopy. The results showed that amyloid fibrils were not formed by β-casein incubated in pH=5.4—9.0 at 65 ℃ for 252 h, which suggested that β-casein is a good molecular chaperone. The β-casein fibril formation was promoted in the presence of longer-chain phosphatidylcholine lipids(D6PC and D9PC), which indicated that the interaction of β-casein with biomembrane of mammary gland abundant with lipids maybe caused β-casein structure changed from native to more β-sheet. Heparin sulphate, a major component of the extracellular matrix and a species which is commonly associated with extracellular amyloid deposits, interacted with β-casein to promote its aggregation. It is supposed that Corpora Amylacea is associated with mastitis because of high expression of heparin sulphate in inflamed mammary. This study explored that it is possible for chaperon proteins to form amyloid fibrils influenced by components in vivo and lose its chaperon effects.

Key words: β-Casein, Amyloid fibril, Lipid, Heparin sulphate, ThT assay

中图分类号:

O629.73

TrendMD:

刘继华, A.Carver John, C. Thorn David. β-酪蛋白淀粉样纤维沉淀的形成及影响因素. 高等学校化学学报, 2014, 35(5): 976.

LIU Jihua, John A.Carver, David C. Thorn. Amyloid Fibril Formation by β-Casein and Its Influence Factor^†. Chem. J. Chinese Universities, 2014, 35(5): 976.

图/表 6

Fig.1 ThT assay for β-casein incubated at 65 ℃ for 252 h in pH=5.4—9.0^a. pH=5.4; b. pH=5.8; c. pH=6.0; d. pH=6.5; e. pH=7.0; f. pH=8.0; g. pH=8.5; h. pH=9.0.

Fig.2 ThT assays for β-casein incubated with D6PC(A) and D9PC(B) at 65 ℃ for 252 h in pH=5.4^(A) a. 0.1 mmol/L; b. 0.3 mmol/L; c. 1 mmol/L; d. 3 mmol/L; e. β-CN;(B) a. 0.1 mmol/L; b. 1 mmol/L; c. 0.3 mmol/L; d. β-CN.

Fig.3 TEM images for β-casein incubated with 1.0(A) and 3.0 mmol/L(B) D6PC at 65 ℃ for 252 h in pH=5.4

Fig.4 TEM images for β-casein incubated with 0.1(A), 0.3(B) and 1.0 mmol/L(C) D9PC at 65 ℃ for 252 h in pH=5.4

Fig.5 ThT assays for effects of Heparin sulphate concentration to fibrils formation by β-casein^a. 5 μg/mL; b. 10 μg/mL; c. 20 μg/mL;d. 40 μg/mL; e. β-CN.

Fig.6 TEM images for effects of Heparin sulphate concentration to fibrils formation by β-casein^(A) 5 μg/mL; (B) 10 μg/mL; (C) 20 μg/mL; (D) 40 μg/mL.

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