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活性重组人 A53T 突变型 Alpha Synuclein 蛋白单体 (1 型)
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100ug
A53T突变型α-突触核蛋白，帕金森氏症研究
α-突触核蛋白与帕金森氏症的病因与疾病发展有着密切的联系。帕金森氏症 (PD) 是一种神经衰退疾病，该疾病患者的大脑中可见α-突触核蛋白聚集形成路易体。α-突触核蛋白是由SNCA基因表达的一种分子量为 14-kDa 的蛋白。目前已知的α-突触核蛋白的自然状态可有很多种：可能是没有折叠的单体1、折叠的四聚体、或者是处于和其他寡聚体动态共存的形式2。在帕金森疾病中，这些分子量小的α-突触核蛋白会聚集形成原纤维、纤维以及路易体，从而导致神经元的病变和死亡。也有其他研究表明寡聚体和原纤维具有神经毒性3-6而路易小体可能有神经保护功能7。
A53T是错义点突变, 也就是导致了氨基酸的改变：第53个氨基酸由丙氨酸突变为苏氨酸。该突变是由于SNCA基因 209位置的鸟嘌呤变成了腺嘌呤 (G209A)8。A53T 突变与一种常染色体显性遗传的早发型 PD 相关，这种 PD 最先发现于意大利和希腊裔家族8，也见于一个韩国裔家族9。 A53T 变异导致该疾病的发病年龄比较早8。虽然大部分的 PD 病例是散发型的，并非遗传病，而且也不涉及 A53T 突变, 但是研究 A53T 突变可以帮助科研学者们更好的了解α-突触核蛋白的聚集和发展机制，从而研发出更好的疾病模型和治疗方案。
A53T 变异只涉及到单一氨基酸改变，而且丙氨酸和苏氨酸结构上非常相近，那么为什么A53T突变型有这么强的聚集效果呢？这是因为A53T和其他致病突变都发生在α-突触核蛋白的氨基末端，理论模型显示 A53T 突变会使α-突触核蛋白的 NAC 区域和氨基或羧基区域的长程相互作用消失，导致 beta折叠的加速形成13。NMR 测量数据显示 A53T 突变可以延长并稳定在寡聚化和纤维化中起着重要作用的 beta折叠结构14。因此A53T 突变型能够更快聚集alpha突触核蛋白，有更明显的致病效果。下面的硫黄素T检测曲线可以明显看出A53T突变型的聚集效果明显强于非突变型α-突触核蛋白。
A35T突变型alpha突触核蛋白新品上市半价促销，活动时间2019年3月1日至4月30日，折扣码 A35T50。
参考文献：
1、Fauvet B, et al. alpha-Synuclein in central nervous system and from erythrocytes, mammalian cells, and Escherichia coli exists predominantly as disordered monomer. J Biol Chem. 2012;287:15345–64.
2、Dehay B, Bourdenx M, Gorry P, et al. Targeting α-synuclein for treatment of Parkinson’s disease: mechanistic and therapeutic considerations. Lancet Neurol. 2015;14(8):855-866.
3、Karpinar DP, et al. Pre-fibrillar alpha-synuclein variants with impaired beta-structure increase neurotoxicity in Parkinson’s disease models. EMBO J. 2009;28:3256–68.
4、Winner B, et al. In vivo demonstration that alpha-synuclein oligomers are toxic. Proc Natl Acad Sci U S A. 2011;108:4194–9.
5、Cremades N, et al. Direct observation of the interconversion of normal and toxic forms of alpha-synuclein. 2012;149:1048–59.
6、Danzer KM, et al. Different species of alpha-synuclein oligomers induce calcium influx and seeding. J Neurosci. 2007;27:9220–32.
7、Tanaka M, et al. Aggresomes formed by alpha-synuclein and synphilin-1 are cytoprotective. J Biol Chem. 2004;279:4625–31.
8、Polymeropoulos, M. H. Mutation in the -Synuclein Gene Identified in Families with Parkinson’s Disease. Science, 1998;276(5321), 2045–2047. doi:10.1126/science.276.5321.2045
9、Ki C.S. Stavrou E.F. Davanos N. Lee W.Y. Chung E.J. Kim J.Y. Athanassiadou A. The Ala53Thr mutation in the alpha-synuclein gene in a Korean family with Parkinson disease. Clin Genet. 2007 May;71(5):471-3.
10、Conway, K.E., Harper, J.D., & Lansbury, P.T. Accelerated in vitro fibril formation by a mutant α-synuclein linked to early-onset Parkinson disease. Nat Med. 1998, 4(11):1318-20
11、Flagmeier, P. et al. (2016). Mutations associated with familial Parkinson’s disease alter the initiation and amplification steps of α-synuclein aggregation. PNAS. 113(37):10328-10333.
12、Lashuel, H.A., Petre, B.M, Wall, J. et al. α-Synuclein, Especially the Parkinson’s Disease-associated Mutants, Forms Pore-like Annular and Tubular Protofibrils. J Mol Biol. 2002 Oct 4;322(5):1089-102
13、Coskuner, O., Wise-Scira, O. Structures and Free Energy Landscapes of the A53T Mutant-Type αSynuclein Protein and Impact of A53T Mutation on the Structures of the Wild-Type αSynuclein Protein with Dynamics. ACS Chem. Neurosci. 2013, 4, 1101−
14、Russel, R., Eliezer, D. Residual structure and dynamics in Parkinson’s disease-associated mutants of alpha-synuclein. J Biol Chem. 2001 Dec 7;276(49):45996-6003.
α-突触核蛋白与帕金森氏症的病因与疾病发展有着密切的联系。帕金森氏症 (PD) 是一种神经衰退疾病，该疾病患者的大脑中可见α-突触核蛋白聚集形成路易体。α-突触核蛋白是由SNCA基因表达的一种分子量为 14-kDa 的蛋白。目前已知的α-突触核蛋白的自然状态可有很多种：可能是没有折叠的单体1、折叠的四聚体、或者是处于和其他寡聚体动态共存的形式2。在帕金森疾病中，这些分子量小的α-突触核蛋白会聚集形成原纤维、纤维以及路易体，从而导致神经元的病变和死亡。也有其他研究表明寡聚体和原纤维具有神经毒性3-6而路易小体可能有神经保护功能7。
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| α-突触核蛋白由三个主要区域：羧基末端区域、NAC区域、以及氨基末端区域。A53T 突变位于氨基末端区域。 |
A53T是错义点突变, 也就是导致了氨基酸的改变：第53个氨基酸由丙氨酸突变为苏氨酸。该突变是由于SNCA基因 209位置的鸟嘌呤变成了腺嘌呤 (G209A)8。A53T 突变与一种常染色体显性遗传的早发型 PD 相关，这种 PD 最先发现于意大利和希腊裔家族8，也见于一个韩国裔家族9。 A53T 变异导致该疾病的发病年龄比较早8。虽然大部分的 PD 病例是散发型的，并非遗传病，而且也不涉及 A53T 突变, 但是研究 A53T 突变可以帮助科研学者们更好的了解α-突触核蛋白的聚集和发展机制，从而研发出更好的疾病模型和治疗方案。
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| 丙氨酸和苏氨酸有相似的结构，但是α-突触核蛋白中的丙氨酸替换成苏氨酸对α突触核蛋白的纤维原聚集有很大的作用。 |
A53T 变异只涉及到单一氨基酸改变，而且丙氨酸和苏氨酸结构上非常相近，那么为什么A53T突变型有这么强的聚集效果呢？这是因为A53T和其他致病突变都发生在α-突触核蛋白的氨基末端，理论模型显示 A53T 突变会使α-突触核蛋白的 NAC 区域和氨基或羧基区域的长程相互作用消失，导致 beta折叠的加速形成13。NMR 测量数据显示 A53T 突变可以延长并稳定在寡聚化和纤维化中起着重要作用的 beta折叠结构14。因此A53T 突变型能够更快聚集alpha突触核蛋白，有更明显的致病效果。下面的硫黄素T检测曲线可以明显看出A53T突变型的聚集效果明显强于非突变型α-突触核蛋白。
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硫黄素T是一种荧光染料，可以绑定富含beta折叠的结构，例如α-Syn聚合体。绑定之后，硫黄素T光谱会发生红移，荧光强度会增强。A53Tα-Syn蛋白单体(SPR-325)的硫黄素T发射光曲线显示了有限的荧光强度增强(相关于α-Syn蛋白聚合体)。而10nM活性α-Syn聚合体(SPR-326)与100μm活性α-Syn单体(SPR-325)混合时荧光强度明显增强，这是由于聚合体催化了活性单体形成更多聚集体PFFs。ThioflavinTλex=450nm，λem=485 nm。 |
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活性突触核蛋白(α-Syn)聚合体(SPR-322)催化活性单体(SPR-321)形成新的聚合体。硫黄素T是一种荧光染料，可以绑定富含beta折叠的结构,例如α-Syn聚合体.绑定之后,硫黄素T光谱会发生红移，荧光强度会增强。左侧硫黄素T发射光曲线展示了四种试验对象随时间增强的荧光强度(相关于α-Syn 蛋白聚合体)，其中10nM活性α-Syn聚合体(SPR-322)与100μm活性α-Syn单体(SPR-321)混合物荧光增强最明显，另外几组对比分别是活性α-Syn聚合物(SPR-322)、活性α-Syn单体(SPR-321)以及ThioflavinTλex=450nm,λem=485 nm。 |
A35T突变型alpha突触核蛋白新品上市半价促销，活动时间2019年3月1日至4月30日，折扣码 A35T50。
| 活性重组人 A53T 突变型 Alpha Synuclein 蛋白单体 (1 型) | SPR-325B | 100 µg |
| SPR-325C | 2 x 100 µg | |
| SPR-325E | 5 x 100 µg | |
| 活性重组人 A53T 突变型 Alpha Synuclein 蛋白 PFFs (1 型) | SPR-326B | 100 µg |
| SPR-326C | 2 x 100 µg | |
| SPR-326E | 5 x 100 µg |
参考文献：
1、Fauvet B, et al. alpha-Synuclein in central nervous system and from erythrocytes, mammalian cells, and Escherichia coli exists predominantly as disordered monomer. J Biol Chem. 2012;287:15345–64.
2、Dehay B, Bourdenx M, Gorry P, et al. Targeting α-synuclein for treatment of Parkinson’s disease: mechanistic and therapeutic considerations. Lancet Neurol. 2015;14(8):855-866.
3、Karpinar DP, et al. Pre-fibrillar alpha-synuclein variants with impaired beta-structure increase neurotoxicity in Parkinson’s disease models. EMBO J. 2009;28:3256–68.
4、Winner B, et al. In vivo demonstration that alpha-synuclein oligomers are toxic. Proc Natl Acad Sci U S A. 2011;108:4194–9.
5、Cremades N, et al. Direct observation of the interconversion of normal and toxic forms of alpha-synuclein. 2012;149:1048–59.
6、Danzer KM, et al. Different species of alpha-synuclein oligomers induce calcium influx and seeding. J Neurosci. 2007;27:9220–32.
7、Tanaka M, et al. Aggresomes formed by alpha-synuclein and synphilin-1 are cytoprotective. J Biol Chem. 2004;279:4625–31.
8、Polymeropoulos, M. H. Mutation in the -Synuclein Gene Identified in Families with Parkinson’s Disease. Science, 1998;276(5321), 2045–2047. doi:10.1126/science.276.5321.2045
9、Ki C.S. Stavrou E.F. Davanos N. Lee W.Y. Chung E.J. Kim J.Y. Athanassiadou A. The Ala53Thr mutation in the alpha-synuclein gene in a Korean family with Parkinson disease. Clin Genet. 2007 May;71(5):471-3.
10、Conway, K.E., Harper, J.D., & Lansbury, P.T. Accelerated in vitro fibril formation by a mutant α-synuclein linked to early-onset Parkinson disease. Nat Med. 1998, 4(11):1318-20
11、Flagmeier, P. et al. (2016). Mutations associated with familial Parkinson’s disease alter the initiation and amplification steps of α-synuclein aggregation. PNAS. 113(37):10328-10333.
12、Lashuel, H.A., Petre, B.M, Wall, J. et al. α-Synuclein, Especially the Parkinson’s Disease-associated Mutants, Forms Pore-like Annular and Tubular Protofibrils. J Mol Biol. 2002 Oct 4;322(5):1089-102
13、Coskuner, O., Wise-Scira, O. Structures and Free Energy Landscapes of the A53T Mutant-Type αSynuclein Protein and Impact of A53T Mutation on the Structures of the Wild-Type αSynuclein Protein with Dynamics. ACS Chem. Neurosci. 2013, 4, 1101−
14、Russel, R., Eliezer, D. Residual structure and dynamics in Parkinson’s disease-associated mutants of alpha-synuclein. J Biol Chem. 2001 Dec 7;276(49):45996-6003.
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文献和实验相关实验
，共有 441 个氨基酸残基，其他亚型的结构及标记如下图。其中 K18 和 K19 是截短的 Tau 蛋白，仅含有微管结合重复区域。和 α- 突触核蛋白 PFFs(Pre-formed Fibrils) 相似的是，Tau PFFs 也被称为「种子」，有催化可溶性 Tau 蛋白聚集形成纤维缠结的作用。而与 α- 突触核蛋白 PFFs 不同的是，Tau PFFs 在正常神经细胞中的催化作用要慢得多，这是因为突变的 α- 突触核蛋白单体（A53T）在正常神经细胞中就存在，并且集中于神经突触前体末端，而突变
减退或丧失或头颅超声显示黑质异常高回声。 常见生物学标志物 目前认为，PD 是环境与遗传共同作用导致的一类复杂性神经变性疾病。遗传因素在 PD 的发病中起了重要作用，有 PD 家族史的个体，其 PD 易感风险是没有家族史个体的 3.0-4.5 倍。随着遗传技术和对人群研究的进步，以及全基因组关联研究(GWAS)，发现了超过 20 个与帕金森病相关的基因位点，超过 100 个基因座被确定为帕金森病的危险因素。 PARK-SNCA (PARK1) α-突触核蛋白（SNCA）在转基因小鼠体内过表达
的建模方式主要有以下四种，相比来说活体注射 α-突触核蛋白模型的优势更为显著，能够模拟早期、晚期的病理特征，最接近人类真实的发病情况，时间和费用的成本也相对较低。 1.神经毒素模型 例如 6-羟基多巴胺（6-OHDA）和 1-甲基-4-苯基-1,2,3,6-四氢吡啶（MPTP）模型。这类模型的应用较早，而且相关发表文献多，建模快且便宜，优点显而易见。 但是该模型一个很明显的缺点是不能模拟 ASYN 和路易小体病理现象，也就发病早期的现象，这是因为神经毒素直接损伤了神经元，出现运动缺陷太快，不能很好
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