以γ-[18O4]-ATP为探针研究阿尔茨海默病中Tau蛋白过度磷酸化的动态变化

项目名称： 以γ-[18O4]-ATP为探针研究阿尔茨海默病中Tau蛋白过度磷酸化的动态变化

项目编号： No.21502159

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2016

项目学科： 环境科学、安全科学

项目作者： 付川

作者单位： 厦门大学

项目金额： 22万元

中文摘要： 阿尔茨海默病是一种重要的神经退行性疾病。目前，阿尔茨海默病的机理还不十分清楚，但Tau蛋白的过度磷酸化被认为在AD的发生、发展中扮演重要角色。由于Tau蛋白潜在的磷酸化位点繁多并存在多种组合形式，传统的基于抗体的逐点研究的技术难于满足对AD机理的深度理解，因此急需发展系统、便捷、定量地研究Tau蛋白多位点的磷酸化状态，跟踪各个位点间相互调控、动态变化的新技术。γ-[18O4]-ATP作为天然ATP的稳定同位素类似物，可在细胞内激酶的催化下，生成与正常磷酸化产物相差6Da的产物。结合脂质体包封技术，可以在保持细胞内其他功能蛋白活性、定位的前提下，向细胞内输送γ-[18O4]-ATP，原位地研究Tau蛋白的过度磷酸化行为。通过运用质谱技术和建立合理的数学模型，可以便捷地测定Tau蛋白的本底磷酸化水平并跟踪Tau蛋白过度磷酸化过程中的动态变化。

中文关键词： 生命有机磷化学；阿尔茨海默病；Tau蛋白；过度磷酸化；生物质谱

英文摘要： Alzheimer disease (AD) is known as an important neurodegenerative disease which mechanism is still not clear. Tau hyperphosphorylation is one hallmark of AD pathology and plays a key role in the development of AD. However, due to the complexity of Tau phosphorylation sites and isoforms, there is a urgent need to develop a systematic, convenient and quantitative method to monitor the dynamic change of Tau hyperphosphorylation that could facilitate the study on the interaction of multi-phosphorylated sites in Tau. Herein, we proposed using γ-[18O4]-ATP, a stable isotopic analog of normal ATP, as a probe to meet above requirement. Combined with mass spectrometry, liposome delivery technique and novel mathematic model, γ-[18O4]-ATP could be used to systematically identify pathological phosphorylation sites, distinguish native and pathological phosphorylation sites, measure the level of native phosphorylaltion of Tau and in vivo monitor the dynamic process of Tau hyperphosphorylation in AD.

英文关键词： bioorganic phosphorus chemistry;Alzheimer disease;Tau protein;hyperphosphorylation;Bio-mass Spectrometry