植物激素细胞分裂素（CK）作为gelsolin淀粉样变性的聚集调节剂：机制探索与治疗潜力

这篇综述系统研究了植物激素细胞分裂素（CK）对gelsolin淀粉样变性（AGel）的调控作用。通过生物物理方法（ThT荧光光谱、TEM等）证实trans-zeatin（tZ）和kinetin（Kin）能有效抑制突变肽段（N184K/D187Y）的聚集，IC50为9–20 μM。质谱（ESI-MS）和分子对接揭示了CK通过非共价结合（氢键和π-π堆积）阻断β-片层形成，为淀粉样疾病治疗提供了新型植物源候选药物。

　　

1 引言

淀粉样变性是蛋白质异常自组装导致的病理现象，与多种退行性疾病相关。gelsolin蛋白作为肌动蛋白结合蛋白，其突变体（如N184K和D187Y）会引发肾淀粉样变性和系统性淀粉样沉积。研究表明，gelsolin第二结构域（G2）中的184NNGDCFILDL193序列是淀粉样聚集的核心区域，突变会破坏Ca(II)结合位点，导致蛋白稳定性下降和异常剪切。

2 实验方法

2.1 材料与肽段设计

选用野生型（WT）及突变肽段（N184K/D187Y），通过计算分析其等电点（pI 2.8–3.9）、疏水性（+8.3–+14.6 kcal/mol）和净电荷（-2至-1）。2.3 聚集动力学采用ThT荧光法（λ_Ex=440 nm）监测40 μM肽段在37°C下的聚集过程，拟合次级成核主导模型。2.6 抑制实验测试CK（tZ/Kin）在0.125:1至1:1摩尔比下的IC₅₀，TEM观察纤维形态变化。

3 结果与讨论

3.1 聚集特性

D187Y突变体因芳香族酪氨酸（Y）插入表现出最强聚集（ThT荧光强度最高），其伸长速率常数（k₊）比WT高10倍。TEM显示WT形成30 nm细纤维，而突变体生成100 nm粗纤维与无定形聚集体共存。

3.2 CK的抑制作用

tZ对所有肽段的抑制效果优于Kin，对D187Y的IC₅₀低至9 μM。腺嘌呤对照实验证实，CK的N6-取代基（如tZ的羟基）通过氢键增强结合。

3.3 机制解析

ESI-MS检测到1:1肽-CK复合物（如[WT+tZ+H]⁺，m/z 1342.6197），分子对接揭示关键相互作用：

• •

  WT：Kin的呋喃环与Phe189 π-π堆积，tZ羟基与Asn184形成氢键。

• •

  N184K：Kin的嘌呤环与Leu191主链酰胺氢键结合。

• •

  D187Y：tZ与Tyr187侧链发生芳香相互作用。

4 结论

植物激素CK通过靶向gelsolin淀粉样核心，阻断β-片层堆积，为治疗AGel提供了新策略。未来可通过修饰N6-取代基优化药物设计，拓展至其他淀粉样疾病。