Cholesterol in the plasma membrane plays an important role in the
pathogenesis of Alzheimer's disease, but the exact function of cholesterol in
the regulation of amyloid-β (Aβ) generation, aggregation, and toxicity
remains elusive. To gain insight into the bioactivity of cholesterol, we
investigate the effect of cholesterol levels on the interaction of Aβ1–42
monomer with the zwitterionic 1-palmitoyl-2-oleoylphosphatidylcholine
(POPC) bilayer containing different mole fractions of cholesterol from χ= 0,
0.2, to 0.4 using all-atom molecular dynamics simulations. Simulation
results show that an increased cholesterol level alters the structure,
dynamics, and surface chemistry of the lipid bilayer, leading to increased
bilayer thickness, hydrophobic chain order, surface hydrophobicity, and
decreased lipid mobility. All these effects significantly promote the binding
of Aβ to the lipid bilayer. Mechanistically, the adsorption of Aβ on the
bilayer is a cooperative process. First, charged residues act as anchors to
establish the initial binding of Aβ to phosphate headgroups of the bilayer
driven by electrostatic interactions, which further facilitates hydrophobic
residues to reside on the bilayer. Once hydrophobic residues especially from
C-terminus are locked on the bilayer, the interactions among charged
residues, lipid bilayer, and calcium ions are optimized to provide additional
attractive forces to stabilize Aβ adsorbed on or inserted into the lipid
bilayer. Inclusion of cholesterol makes this binding process more
energetically favorable. Upon adsorption on the bilayer, Aβ appears to
preferentially adopt α-helical or unstructured conformation. This work
supports that cholesterol acts as a promoter for Aβ––membrane interactions,
which would facilitate Aβ aggregation and membrane insertion
คอเลสเตอรอลในพลาสมาเมมเบรน มีบทบาทสำคัญในพยาธิกำเนิดของโรค แต่ที่แน่นอนการทำงานของคอเลสเตอรอลในระเบียบของแอมีลอยด์บีตา - ( บีตา ) รุ่น การรวม และความเป็นพิษยังคงเข้าใจยาก . เพื่อให้ได้ข้อมูลเชิงลึกในการของคอเลสเตอรอล , เราศึกษาผลของระดับคอเลสเตอรอลในปฏิสัมพันธ์ของบีตา– 42 1โมโนเมอร์กับ 1-palmitoyl-2-oleoylphosphatidylcholine zwitterionic( popc ) สองชั้นที่มีแตกต่างกันตุ่นเศษส่วนของคอเลสเตอรอลจากχ = 00.2 , 0.4 ใช้อะตอมโมเลกุลพลวัตการจำลอง . การจำลองผลลัพธ์แสดงให้เห็นว่าการเพิ่มระดับคอเลสเตอรอลเปลี่ยนแปลงโครงสร้างพลวัตและพื้นผิวทางเคมีของ bilayer ไขมันาเพิ่มขึ้นความหนาสองชั้น ) , โซ่สั่ง ไม่ชอบพื้นผิวลดลงของการเคลื่อนไหว ผลทั้งหมดเหล่านี้อย่างมาก ส่งเสริม ผูกพันของบีตาใน bilayer ไขมัน . mechanistically , การดูดซับของบีตาในสองชั้นคือ กระบวนการสหกรณ์ แรกคิดเป็นเบรกจะตกค้างสร้างเริ่มต้นผูกพันของบีตาสองชั้นเพื่อ headgroups ของฟอสเฟตขับเคลื่อนโดยปฏิสัมพันธ์ไฟฟ้าสถิต ซึ่งต่อไป ) อำนวยความสะดวกตกค้างอยู่ในสองชั้น . และโดยเฉพาะอย่างยิ่งจาก ) ครั้งc-terminus เป็นล็อคสองชั้น , ปฏิสัมพันธ์ระหว่างประจุการตกค้าง , bilayer ไขมันและแคลเซียมไอออนมีการปรับเพื่อให้เพิ่มเติมกองกำลังมีเสน่ห์กว่าบีตาที่ดูดซับบนหรือแทรกลงในไขมันสองชั้น . รวมของคอเลสเตอรอลทำให้กระบวนการมีผลผูกพันมากขึ้นอันกระฉับกระเฉง . เมื่อการดูดซับบนสองชั้น , บีตาปรากฏpreferentially adopt แอลฟาเกลียวหรือที่ไม่มีโครงสร้าง งานนี้สนับสนุนว่าคอเลสเตอรอลทำหน้าที่เป็นโปรโมเตอร์สำหรับการโต้ตอบβ––เมมเบรน ,ซึ่งจะอำนวยความสะดวกในการรวมกลุ่มและการแทรกแผ่นบีตา
การแปล กรุณารอสักครู่..