Multi‐Targeting Makrozyklische Peptide als Nanomolare Inhibitoren der Selbst‐ und Kreuznukleation der Amyloiden Selbstassemblierung von α‐Synuclein
Die amyloide Selbstassemblierung von α‐Synuclein (αSyn) wird mit der Pathogenese der Parkinson‐Krankheit (PD) in Verbindung gebracht. Typ 2 Diabetes (T2D) hat sich kürzlich als Risikofaktor für PD herausgestellt. Kreuzinteraktionen zwischen den amyloidogenen Proteinen der beiden Erkrankungen könnten eine molekulare Verbindung darstellen. Tatsächlich können Fibrillen des Inselamyloid‐Polypeptids (IAPP) bei T2D als Nukleus für die Amyloidbildung von αSyn fungieren. Auch wurde berichtet, dass αSyn und IAPP in Gehirnen von PD‐Patienten co‐lokalisieren. Daher könnte die Hemmung sowohl der selbst‐ als auch der IAPP‐vermittelten Kreuznukleation der αSyn‐Amyloidbildung möglicherweise mit der PD‐Pathogenese interferieren. In dieser Studie zeigen wir, dass makrozyklische Peptide, die IAPP‐Selbst‐ und Kreuzinteraktionsstellen nachahmen und sich zuvor als Inhibitoren der Amyloidogenese des IAPP und/oder des Amyloid‐β‐Peptids Aβ40(42) der Alzheimer‐Krankheit (AD) erwiesen haben, auch nanomolare Inhibitoren der selbst‐ bzw. der IAPP‐nukleierten Amyloidogenese von αSyn sind. Ihre Anti‐Amyloid‐Wirkung wird durch ihre Bindung mit nanomolarer Affinität an drei αSyn‐Regionen vermittelt. Letztere werden als Schlüsselregionen sowohl für die αSyn‐Selbstassemblierung als auch für seine Kreuzwechselwirkungen mit IAPP identifiziert. Darüber hinaus zeigen wir, dass diese Peptide auch die Aβ42‐vermittelte Kreuznukleation der αSyn‐Amyloidogenese hemmen können. Auf der Basis ihres breiten Anti‐Amyloid‐Wirkspektrums und zusätzlicher wirkstoffähnlicher Eigenschaften, stellen diese Peptide Leitstrukturen für multifunktionale Anti‐Amyloid‐Wirkstoffe bei PD, T2D, AD und deren Komorbiditäten dar. Darüber hinaus sind die identifizierten αSyn‐Schlüsselsegmente wertvolle Ziele für neuartige, an mehreren αSyn‐Stellen angreifende Amyloidinhibitoren bei PD und verwandten Synucleinopathien.
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