Oxidation of beta-amyloid and model peptides
Institution:
Paris 11Disciplines:
Directors:
Abstract EN:
The goal of my thesis work was to characterize oxidation products of beta-amyloid peptide (Abeta), which is implied in the development of Alzheimer's disease. To study the effect of peptide structure on the redox processes, oxidation properties of Abeta(1-40) were compared to the peptide with reverse sequence, Abeta(40-1). Azide and hydroxyl radicals used for oxidation were produced by gamma radiolysis. Final products were characterized by a variety of analytical techniques (HPLC, GC, MALDI-TOF MS, fluorescence and raman spectrometry). To establish the role of peptide environment on its redox properties, oxidation was carried out in three different systems: homogeneous aqueous solution, micellar system (SDS) and in the presence of phospholipids vesicles (POPC). In homogeneous aqueous solution, oxidation products are different for both peptides. The main oxidation targets are Met35 for Abeta(1-40) and Tyr10 for Abeta(40-1). The presence of micelles and phospholipid vesicles has an important impact on the oxidation pathways. These changes could be related to changes in peptide conformations studied by circular dichroism. We have also shown that Abeta degradation products may catalytically induce alternation of phospholipids. This process is initiated by reaction of hydrogen radicals with the peptide. Our results are interesting in the context of the development of Alzheimer's disease as they may bring an insight into the role of Abeta(1-40) interaction with phospholipids membrane for the redox properties of the peptide.
Abstract FR:
Le but de mon travail de thèse était de caractériser les produits de l'oxydation du peptide beta-amyloïde (Abeta) impliqué dans le développement de la maladie d'Alzheimer. Pour étudier l'effet de la structure de peptide sur les processus redox, les propriétés du peptide Abeta (1-40) ont été comparées au peptide de séquence inverse, Abeta (40-1). Les radicaux libres choisis ont été produits en radiolyse gamma. Les produits finaux ont été caractérisés par des techniques d'analyse diverses (HPLC, GC, MALDI-TOF MS, spectrométrie de fluorescence, spectrométrie raman). Pour établir l'effet de l'environnement sur le processus d'oxydation, peptides ont été oxydés dans trois systèmes différents: solution aqueuse homogène, milieu micellaire (SDS) et système des vésicules phospholipidiques (POPC). En solution aqueuse homogène, les produits d'oxydation sont différents pour les deux peptides. Les résidus facilement oxydables sont Met35 pour Abeta(1-40) et Tyr10 pour Abeta(40-1). La présence des micelles ainsi que des vésicules phospholipidiques change profondément le cours de l'oxydation. Une étude structurale en dichroïsme circulaire nous permet d'avancer des hypothèses pour interpréter ces résultats. Nous avons montré que des produits de dégradation des peptides Abeta peuvent induire d'une manière catalytique l'altération des phospholipides. Cette propriété est attribuée à l'action des atomes d'hydrogène sur le peptide. Nos résultats sont intéressants dans le contexte du développement de la maladie d'Alzheimer, car ils peuvent aider à éclairer le rôle de l'interaction de peptide Abeta(1-40) avec des membranes phospholipidique dans les propriétés redox du peptide.