クルクミンとホモタウリンは、合成脳膜のアミロイド-β25-35凝集を抑制します

アミロイド-β（Aβ）ペプチドは、モデル脳膜のβ-およびクロスβシートに自発的に凝集します。これらのナノメートルサイズは、より大きなマイクロメートルサイズのクラスターに融合し、細胞外になり、さらなるプラークとフィブリルの成長の核として機能します。クルクミンとホモタウリンは、2種類のAβ凝集阻害剤を表しています。ホモタウリンはアミロイドペプチドに結合するペプチン抗凝固剤であるが、クルクミンは膜特性を変化させることで凝集を阻害できる非ペプチン分子です。光学および蛍光顕微鏡、X線回折、およびUV-VIS分光法を使用することにより、合成脳膜のAβ25-35凝集体に対するクルクミンとホモタウリンの効果を研究します。両方の分子は、膜内で自然かつ均一に分配されており、実験では観察可能な膜欠陥または破壊につながりません。クルクミンとホモタウリンの両方が、小さいナノスコピックAβ凝集体の数と、対応するβ-βシート信号の数を大幅に減らすことがわかった。多くの研究プロジェクトは、Aβペプチドを直接標的とする潜在的な薬物候補に焦点を当てていますが、膜脂質療法は膜を介した経路を探索してペプチド凝集を抑制します。得られた結果に基づいて、膜活性薬はin vitroでアミロイド凝集を阻害する際に薬物を標的とするペプチドと同じくらい効率的であると結論付けています。

Amyloid-β (Aβ) peptides spontaneously aggregate into β- and cross-β-sheets in model brain membranes. These nanometer sized can fuse into larger micrometer sized clusters and become extracellular and serve as nuclei for further plaque and fibril growth. Curcumin and homotaurine represent two different types of Aβ aggregation inhibitors. While homotaurine is a peptic antiaggregant that binds to amyloid peptides, curcumin is a nonpeptic molecule that can inhibit aggregation by changing membrane properties. By using optical and fluorescent microscopy, X-ray diffraction, and UV-vis spectroscopy, we study the effect of curcumin and homotaurine on Aβ25-35 aggregates in synthetic brain membranes. Both molecules partition spontaneously and uniformly in membranes and do not lead to observable membrane defects or disruption in our experiments. Both curcumin and homotaurine were found to significantly reduce the number of small, nanoscopic Aβ aggregates and the corresponding β- and cross-β-sheet signals. While a number of research projects focus on potential drug candidates that target Aβ peptides directly, membrane-lipid therapy explores membrane-mediated pathways to suppress peptide aggregation. Based on the results obtained, we conclude that membrane active drugs can be as efficient as peptide targeting drugs in inhibiting amyloid aggregation in vitro.