莱斯大学的一项新研究使用计算机模拟来探索导致阿尔茨海默氏病的分子过程的初始步骤。

该疾病始于称为淀粉样蛋白β的常见蛋白质的聚集。Rice的研究是第一个将许多副本的病原蛋白组装成有毒形式的能量模型的模型。

赖斯理论生物物理中心的彼得·沃林斯(Peter Wolynes)教授领导的这项研究在本周美国国家科学院院刊上进行了详细介绍。

赖斯大学的一个研究团队建立了淀粉样β蛋白的计算机模拟，以了解它们的能量状况揭示了阿尔茨海默氏病患者斑块形成的情况。郑卫华，蔡敏烨，彼得·沃利斯和陈铭晨从左起。图片来源：杰夫·菲特洛/莱斯大学

Wolynes和他的团队是蛋白质能量图谱理论发展的先驱。所有蛋白质都以氨基酸链开始，其序列由DNA确定，并且链的每个排列都具有与之相关的特定能量。这些能量和结构的图称为能量景观。

对于大多数蛋白质，能量格局指导蛋白质折叠成有用的功能形状。Wolynes和他的同事开发了一种名为AWSEM(联想记忆，水介导的结构和能量模型)的计算机程序，该程序可以模拟该过程并可以预测最重要的功能结构。

Wolynes说，淀粉样蛋白β蛋白的单分子本身不能折叠成确定的结构，而且似乎也无害。当几个分子聚在一起形成低聚物时，这种疾病就开始了。他说，这种被认为是有毒物质的低聚物的结构尚不清楚。

在稍后的阶段，低聚物变成看起来似乎毒性较小的原纤维斑。

赖斯的研究人员使用AWSEM分析了原纤维形式的多达8种单体的低聚物，以观察它们如何转变成纤维。