Исследование интерфейса связывания бета-амилоида с кандидатным маркером нейродегенеративных заболеваний

Нейродегенеративные заболевания представляют группу медленно прогрессирующих, наследственных или приобретённых патологий нервной системы. Общей чертой является нейродегенерация, что приводит к различным неврологическим симптомам, включая деменцию, двигательные расстройства, нарушение когнитивных функций и поведенческие изменения. В связи с широким распространением в современном обществе нейродегенеративных заболеваний растёт количество исследований, посвящённых изучению молекулярных основ развития этих заболеваний, что открывает перспективы создания новых подходов для ранней диагностики и поиска эффективных методов лечения. К биомолекулам, ассоциированным с патогенезом нейродегенеративных заболеваний, относятся ацетилхолиновый рецептор и бета-амилоид. Перспективной для изучения представляется модифицированная форма тетрапептида НАЕЕ (His-Ala-Glu-Glu), которая, вероятно, связывает бета-амилоид в присутствии катионов. Методом молекулярного моделирования получены комплексы ацетилхолинового рецептора и бета-амилоида, а также модифицированной формы тетрапептида HAEE и бета-амилоида в присутствии и без катиона цинка. Выполнено картирование и характеризация интерфейсов связывания смоделированных комплексов, сравнительный анализ стабильности комплексов с применением методов молекулярной динамики. Показано, что присутствие иона цинка приводит к стабилизации двух типов комплексов. Наиболее стабилен комплекс никотиновый ацетилхолиновый рецептор и бета-амилоид в присутствии цинка по сравнению с другими изучаемыми комплексами. Наименьшую стабильность в экспериментах продемонстрировал комплекс тетрапептида НАЕЕ и бета-амилоида. Филогенетический анализ происхождения последовательности N-концевой $\alpha$-спирали nAChR человека длиной 18 аминокислотных остатков, содержащей тетрапептид НАЕЕ, выявил белки-ортологи высокой гомологии со схожей биологической функцией у большинства из самых многочисленных классов царства Животных.