| Beschreibungen: | Die Alzheimersche Demenz spielt in einer Gesellschaft mit immer älter werdender Bevölkerung eine immer größere Rolle. Um die Entstehung dieser Krankheit besser zu verstehen, unterstehen die mit dieser Krankheit assoziierten Proteine einer genauen Untersuchung. Die Aβ-Peptide werden in der Literatur als die Peptide diskutiert, die für die toxische Wirkung auf die Neuronen verantwortlich sind. Um das grundlegende Verständnis über diese Peptide zu vertiefen, wurde die Oligomerisierung des 42 Aminosäuren langen Aβ-Peptids (Aβ42), das stark zur Selbstaggregation neigt, untersucht. Als Untersuchungsmethode wurde die Analytische Ultrazentrifugation (AUZ) verwendet. Diese bietet als Absolutmethode für aggregierende Systeme mit einer breiten Verteilung an Oligomeren die beste Möglichkeit, um sowohl Monomere als auch distinkte Oligomere in Gegenwart größerer Aggregate in Lösung zu identifizieren und charakterisieren. Es wurde die Aggregatgrößenverteilung des Aβ42-Peptids in wässriger Lösung über einen mehr als vier Größenordnungen umfassenden Konzentrationsbereich analysiert. Die erhaltenen s-Wertverteilungen waren bimodal mit einem Monomeranteil bei 0,62 S, der mit steigender Ausgangskonzentration abnahm, und einem Oligomeranteil, der von 4 bis 20 S reichte. Innerhalb der Oligomerfraktion ließen sich zwei distinkte Spezies mit 4,7 S und 6,4 S identifizieren, die einem 10 bis 12mer und 16 bis 18mer entsprechen. Als weitere Oligomerspezies konnte ein Penta- bis Heptamer bei 2,5 S identifiziert werden. Dieses steht bei submikromolarer Ausgangskonzentration im Gleichgewicht mit dem Monomer. Die AUZ-Messungen lassen vermuten, dass die Oligomerisierung des Aβ42 auf einem hexameren Grundbaustein beruht, da Hexamere, Dodekamere und Oktadekamere in Lösung nachgewiesen werden konnten. Weiterhin konnte erfolgreich das Fluoreszenzdetektionssystem für AUZ-Messungen etabliert werden, um Messungen von nanomolaren Konzentrationen an Aβ42 zu ermöglichen. Es konnte gezeigt werden, dass die Methode der AUZ für eine Charakterisierung der Oligomergrößenverteilung nicht nur in einfachem Puffer geeignet ist. Die Verwendung des Fluoreszenzdetektionssystems ermöglicht das Messen direkt in humanen Körperflüssigkeiten wie Cerebrospinalflüssigkeit (CSF). Es konnte gezeigt werden, dass in CSF nach Zusatz von fluoreszenzmarkiertem Aβ42 dieses nachweisbar ist. Dies ermöglicht in Zukunft die Untersuchung der Oligomerisierung des Aβ42 in seiner natürlichen Umgebung und ermöglicht Rückschlüsse auf Wechselwirkungen des Aβ42 mit CSF-Bestandteilen.In a population with an increasing number of elderly people, Alzheimer's Disease plays an important role. Related proteins are investigated to gain a better understanding of the development of this disease. In the literature Aβ peptides are discussed to be the neurotoxic agent. The 42 amino acid long Aβ peptide (Aβ42), which is strongly prone to aggregation, was investigated to deepen the understanding of the effect of these peptides. As analysing method Analytical Ultracentrifugation (AUC) has been chosen. AUC is a first principle method. It is perfectly suited to analyse monomers and distinct oligomers beside larger aggregates in an aggregating system with a broad distribution of oligomers. Oligomer size distributions of solutions of Aβ42 in aqueous buffers with a concentration range of four orders of magnitude were analysed. The resulting s-value distributions were bimodal and showed a monomeric fraction at 0.62 S, decreasing with increasing concentration, and an oligomeric fraction ranging from 4 S to 10 S. In the oligomeric fraction, two distinct species could be identified with 4.7 S and 6.4 S corresponding to a 10 to 12mer and a 16 to 18mer. Furthermore an oligomeric species with 2.5 S corresponding to a pentamer to heptamer could be identified. This oligomer was found to exist in equilibrium with the monomeric Aβ in submicromolar concentrations. From AUC measurements the conclusion can be drawn that Aβ42 aggregation bases on a hexameric building block because hexamers, dodecamers and octadecamers could be identified in solution. Furthermore the fluorescence detection system for AUC measurements could be established for measurements in the nanomolar concentration range of Aβ42. The fluorescence detection system provides the ability to measure directly in human body fluids like cerebrospinal fluid (CSF). It was shown that it is possible to identify fluorescently labelled Aβ42 after spiking the CSF. With this technique it will be possible to analyse Aβ42 oligomerisation in its natural environment and draw conclusions regarding the interactions between Aβ42 and CSF components.
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