阿尔茨海默症、帕金森病、II型糖尿病（T2DM）和其它一些与老龄化相关的退行性疾病都与蛋白质的错误折叠以及随之产生的不溶性蛋白质的沉积相关,这些蛋白质沉积物由富含β-折叠的纤维状聚集体组成。人胰岛淀粉样多肽（hIAPP）是一种含有37个氨基酸残基的肽链,通常与胰岛素一起由胰岛β细胞分泌,hIAPP在胰岛β细胞表面的聚集以及由此形成淀粉样斑块的过程与T2DM的病理学有着密切的关系。在T2DM的异常代谢条件下,hIAPP会对β细胞产生破坏作用。胆固醇是细胞膜的重要组分,参与脂筏区的形成,在T2DM患者体内发现的胰岛β细胞中胆固醇含量的升高可能与β细胞功能的下降和胰岛素分泌的异常相关。然而,我们尚不清楚hIAPP在膜表面的聚集以及对膜的破坏活性与胆固醇有怎样的关系。因为hIAPP的N端11-17区域(R₁₁LANF₁₅LV₁₇)的三个残基R11、F15、V17的排列方式与介导跨膜蛋白与胆固醇结合的“反向的识别胆固醇的氨基酸共有序列（CARC）”的排列模式（K/R）-X_1-5-（Y/F）-X_1-5-（L/V）相符,因此我们想知道胆固醇能否调节hIAPP与磷脂膜的作用?hIAPP中组成CARC基序的三个关键残基是否能够介导hIAPP与胆固醇的特异性识别?脂质体成分的不同如何影响hIAPP与胆固醇的作用?为此,我们首先使用染料泄漏荧光实验、ThT荧光光谱、核磁共振波谱、圆二色谱等方法探测了hIAPP和hIAPP_1-19与不同组成的脂质体（包括DOPC、DPPC和DOPC/DPPC）的相互作用以及胆固醇的影响,并研究了位于N端CARC区域的苯丙氨酸（F15）对肽与胆固醇识别的敏感作用。我们发现胆固醇的存在增加了hIAPP和hIAPP_1-19与这些磷脂膜结合的亲和力,加大了磷脂膜的损伤,而且胆固醇在磷脂膜内的聚集会进一步增加两个肽对磷脂膜的破坏程度。而由亮氨酸取代F15后,两个变异体对含胆固醇的磷脂膜的亲和力和破坏程度较野生型肽都显著减小。此外,F15还对hIAPP的纤维化聚集起加速作用,该作用在本质上与胆固醇无关。我们的结果表明,在hIAPP与胆固醇的特异性结合以及由此产生的对磷脂膜的破坏活性中,F15起了重要的作用。此外,我们还发现,胆固醇在不同成分磷脂膜内分布的不同会影响hIAPP与磷脂的相互作用以及hIAPP破坏磷脂膜的能力。随后,我们构建了更接近生物膜的脂质体系DOPC/DOPG/DPPC/DPPG20/5/70/5和DOPC/DOPG/DPPC/DPPG/Chol 20/5/45/5/25,进一步研究了hIAPP_1-19与磷脂膜的结合和对磷脂膜的破坏性能以及胆固醇在其中的作用,并研究了符合CARC基序模式的11-17肽片段中三个骨架残基被其它残基替换后得到的各种hIAPP_1-19变异体与含有和不含胆固醇的磷脂膜的相互作用。我们还以SDS/DPC混合胶束作为膜模拟体系,利用二维NMR检测了hIAPP_1-19与胆固醇的相互作用模式。我们的结果表明,在三个CARC骨架残基中,芳香族残基F15在介导hIAPP_1-19与胆固醇的相互作用中起最重要的作用,其次是第11位的精氨酸（R11）,最后是第17位的缬氨酸（V17）。hIAPP_1-19与胆固醇之间的特异性相互作用促进了肽与磷脂膜的结合并加重了肽对磷脂膜的损伤。在胶束体系中通过核磁共振观测到了hIAPP_1-19与胆固醇的相互作用以及F15L残基替换导致的与胆固醇相互作用的减弱。