操作されたα-シヌクレイン二量体のフィブリルコア領域は、フィブリル伸長のブロックに不可欠です

パーキンソン病のようなシンクレイノパシーは、内因性タンパク質α-シヌクレイン（α-syn）の線維性凝集体の沈着に関連する神経変性疾患です。α-synフィブリルの伸長の阻害は、非常に科学的に関心があり、治療戦略の設計における選択肢です。以前は、cc48と呼ばれるα-synのジスルフィド含有変異体を開発しました。これは、フィブリル端をブロックすることでフィブリルの伸長を阻害しました。驚くべきことに、野生型（wt）α-syn分子はブロック状態を支持し、wt-cc48と示されたwtα-synとのcc48の融合は阻害能力の増加を示しました。ここでは、WT-CC48のどの領域が強力な抑制効果の原因であるかを研究しました。この目的のために、速度論的伸長アッセイ、密度勾配遠心分離、原子間力顕微鏡により、WT-CC48の切り捨てられたバージョンのセットを調査しました。核融合のWTおよびCC48部分の両方で、ヘアピン領域（残基32-60）とNAC領域（61-95）は、NおよびC末端領域ではなく、線維の強い阻害に必要であることを示しています。伸長。必要な領域は、α-synフィブリルのβシートコアを形成するセグメントに対応しています。α-synフィブリルは通常2つのプロトフィラメントで構成されているため、二量体コンストラクトWT-CC48は、フィブリル端で露出した完全なβシートコアインターフェイスをカバーするのに十分な重要な領域を提供します。CC48を介したフィブリル伸長のCC48を介した阻害の機械的モデルは、CC48およびWTα-Synがアミロイドフィブリル端にオリゴマー様キャップを協力的に形成することをお勧めします。

Synucleinopathies like Parkinson's disease are neurodegenerative diseases which are associated with the deposition of fibrillar aggregates of the endogenous protein α-synuclein (α-syn). The inhibition of the elongation of α-syn fibrils is of great scientific interest and an option in the design of therapeutic strategies. Previously, we developed a disulfide-containing mutant of α-syn, called CC48, which inhibits fibril elongation by blocking of fibril ends. Surprisingly, wildtype (WT) α-syn molecules supported the blocked state, and a fusion of CC48 with WT α-syn, denoted WT-CC48, exhibited increased inhibitory potential. Here, we studied which regions of WT-CC48 are responsible for the strong inhibitory effect. To this end, we investigated a set of truncated versions of WT-CC48 by kinetic elongation assays, density gradient centrifugation, and atomic force microscopy. We show that in both the WT and the CC48 part of the fusion construct the hairpin region (residue 32-60) and NAC region (61-95), but not N- and C-terminal regions, are required for strong inhibition of fibril elongation. The required regions correspond to the segments forming the β-sheet core of α-syn fibrils. As α-syn fibrils typically consist of two protofilaments, the dimeric construct WT-CC48 provides the critical regions sufficient to cover the full β-sheetcore interface exposed at the fibril end, which can explain its high inhibitory efficiency. We suggest a mechanistic model of CC48-mediated inhibition of fibril elongation in which CC48 and WT α-syn cooperatively form an oligomer-like cap at the amyloid fibril end.