载脂蛋白A-I多参数荧光探针研究：基于芘标记的寡聚化机制解析与动脉粥样硬化关联

【编辑推荐】本研究通过芘（pyrene）多参数荧光标记技术，系统解析了载脂蛋白A-I（apoA-I）在脂游离状态下的寡聚化机制。创新性提出"四聚体限序贯关联模型"（M1_A4E2），揭示H5-H10螺旋间激基缔合物（excimer）发射现象，为动脉粥样硬化（atherosclerosis）病理机制及高密度脂蛋白（HDL）组装提供新见解。

　　

关键发现

通过相同寡聚单元的序贯结合形成1→2→4→8级联组装，每个平衡由独立的二聚化常数调控。该模型曾被用于分析超速离心（AUC）和荧光实验数据。

采用"全或无"结合模式，单体分子协同组装形成各寡聚体。该模型适用于解释AUC数据中观察到的突发性寡聚现象。

模拟聚合过程：单体逐步添加到现有寡聚体，类似淀粉样纤维的成核-延伸机制。根据结合亲和力差异可衍生亚模型。

基于二聚体丰度证据，提出二聚体逐步组装高阶寡聚体。与M1模型的分歧始于六聚体形成阶段（详见SI_A补充材料）。

二聚体作为基本单元，独立组装为四/八聚体。该模型与光散射实验数据高度吻合。

使用N-(1-芘基)马来酰亚胺（NPM）标记半胱氨酸突变体（K107C/H4、K133C/H5、F225C/H10），所有试剂均为Sigma-Aldrich最高纯度级。

如图1A所示，三个突变位点分别位于H4/H5/H10螺旋。芘标记后，H5-H10螺旋间出现特异性激基缔合物发射，H4螺旋则显示微环境极性（P值）变化，揭示寡聚过程中螺旋重排的动态特征。

芘多参数荧光证实：载脂蛋白A-I在溶液中遵循四聚体限序贯关联机制（M1_A4E2），二聚体与四聚体共同贡献激基发射信号。更高阶寡聚体（如六/八聚体）仅在超生理浓度下出现，提示二聚体可能是HDL形成的功能单元。该发现为动脉粥样硬化与淀粉样变性病理研究提供新靶点。