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蛋白质的正确折叠是行使正常的生物学功能的基础.某些错折叠疾病,特别是神经退行性疾病的发生与蛋白质的构象转换和异常积聚紧密相关.蛋白质G IgG结合结构域(PGBD)具有紧密的折叠结构和很强的稳定性,是研究序列插入和置换的理想模型.我们设计了两个嵌合体蛋白,即将PGBD中的α-螺旋肽段序列替换为蛋白质L IgG结合结构域(PLBD)中的α-螺旋序列或者β<,2>-折叠序列,并将其分别命名为PGBDLα和PGBDLβ.相对于野生型PGBD而言,PGBDLα中的α-螺旋含量减少,结构稳定性下降;而PGBDLβ的结构则变为无序.通过氨基酸序列比较发现,在Aβ肽、prion蛋白和α-synuclein蛋白(α-Syn)等易积聚的蛋白质中都存在一段疏水性的同源序列VGGAVVAGV,我们将其命名为GAV基序.分别将该序列插入到PGBD序列中部的loop区(GAV-INS)和C-端(GAV-CT),形成两个突变体蛋白.生物物理学方法得到的信息,特别是原子力显微镜(AFM)图谱显示,GAV-INS形成了积聚物,而GAV-CT没有.这一结果说明虽然GAV基序具有积聚能力,但是积聚形成还与该序列的周围环境以及与在蛋白质中所处的位置有关.通过定点突变结合thioflavin T(ThT)荧光检测、AFM以及细胞毒性分析等实验,我们首次报道了九肽序列<66>VGGAVVTGV<74>对于α-Syn蛋白的纤维化以及PC12细胞的毒性产生是必需的,该序列的缺失会阻止α-Syn蛋白的纤维化以及对PC12细胞的毒性作用.同时,α-Syn蛋白中第68位的Gly替换为Ala以及截短其C-端区域(如α-Syn<,1-74>和α-Syn<,1-100>)都能大大加速蛋白质的纤维化进程.CD谱显示,蛋白质纤维化的过程中往往伴随有β-折叠结构的形成.另外,我们还利用种子积聚实验、引入色氨酸荧光探针、TFE诱导的构象转换以及固相CD谱等方法,进一步对α-Syn蛋白的积聚性质进行了研究.我们还化学合成了VGGAVVAGV九肽片段,并在体外研究了其积聚能力.在一定的条件下,GAV九肽不仅自身很容易组装成纤维积聚物,而且它还能够加快α-Syn蛋白的积聚速率.这些结果再次说明了该序列在蛋白质积聚中的核心作用.