魔域sf脚本制作双组氨酸基序对铜离子的动态配位机制：基于单
在生物体内，魔域sf脚本制作铜离子(Cu)的氧化还原循环与多种病理生理过程密切相关，而组氨酸残基构成的金属配位基序是调控这一过程的关键结构单元。其中，双组氨酸(bis-His)基序因其独特的双氮供体特性，既能稳定Cu(I)的线性配位构型，又能参与Cu(II)的四方平面配位，成为连接金属稳态与神经退行性疾病的重要桥梁。阿尔茨海默病(AD)患者脑内异常沉积的淀粉样β肽(Aβ)和tau蛋白均含有bis-His基序，这些基序如何通过动态配位影响铜的氧化还原活性及蛋白聚集，一直是领域内亟待破解的科学谜题。
为揭示bis-His基序的原子级配位规律，研究人员以Aβ12?16
片段(AcVHHQK-NH2
)为模型，创新性地引入单-N-甲基化组氨酸修饰策略，通过核磁共振(NMR)技术系统解析了Cu(II)和Cu(I)（以Ag(I)为探针）与不同甲基化变体的相互作用模式。研究发现，bis-His基序的四个咪唑氮原子呈现显著的选择性配位：Cu(II)优先通过Nπ氮形成配位键，而Cu(I)则表现出更灵活的配位适应性。这种氧化态依赖的配位差异直接影响铜的氧化还原循环效率——当Nπ氮被甲基化阻断时，Cu(II)还原为Cu(I)的速率显著降低。在生理还原剂谷胱甘肽(GSH)存在下，天然bis-His基序展现出高效的Cu(II)/Cu(I)循环能力，而甲基化修饰体则因配位模式改变导致反应动力学差异。这些发现为解释AD相关蛋白中铜介导的氧化应激机制提供了分子层面的新见解。
关键技术方法包括：1）设计Aβ12?16
系列肽（天然肽、Nπ-MeHis、Nτ-MeHis变体）；2）利用1
H NMR监测铜诱导的顺磁弛豫效应和化学位移变化；3）以Ag(I)为Cu(I)替代物进行配位构型分析；4）通过GSH还原实验评估配位模式对氧化还原动力学的影响。
【Sample preparations】
所有肽样品均在含10% D2
O的磷酸缓冲液(20 mM, pH 7.4)中制备，铜离子来自CuSO4
储备液(0.2 M)，使用TMSP-d4
作为化学位移内标。
【Results and discussion】
NMR谱图显示His13/14信号受铜影响最显著（图2A），证实其核心配位作用。顺磁弛豫增强效应表明：Nπ甲基化使Cu(II)配位层扰动减弱，而Nτ甲基化导致更显著的信号展宽，提示Nπ是Cu(II)主要结合位点。Ag(I)滴定实验进一步揭示，Nτ甲基化会破坏Cu(I)的线性配位几何（图3B），说明两个氮原子协同参与Cu(I)稳定。GSH还原实验显示，天然肽中Cu(II)还原速率比甲基化变体快3倍，证实配位模式直接影响氧化还原活性。
【Conclusions】
研究首次在原子尺度阐明：1）bis-His基序通过Nπ优先配位Cu(II)，而Cu(I)采用Nπ/Nτ混合配位；2）这种"氧化态选择性"配位模式是调控铜氧化还原循环的结构基础；3）在AD相关肽中，bis-His基序的配位灵活性可能通过影响铜的化学性质加剧淀粉样蛋白聚集和氧化应激。该成果发表于《Journal of Inorganic Biochemistry》，为开发靶向金属-蛋白相互作用的新型神经保护策略提供了理论依据。