Бета-амилоид был открыт в середине 1980-х в качестве главного пептидного компонента фибриллярных агрегатов (амилоидных бляшек), которые расположены на поверхности нейронов головного мозга пациентов с диагнозом болезни Альцгеймера, а также пациентов с другими нейродегенеративными заболеваниями. Мономерные молекулы бета-амилоида присутствует в крови и спинномозговой жидкости в низких наномолярных концентрациях как в норме, так и при патологии. Агрегация бета-амилоида с последующим образованием амилоидных бляшек является необходимым условием инициирования патологического каскада нейродегенерации и нейровоспаления при болезни Альцгеймера. Физиологическая роль бета-амилоида может состоять в регуляции синаптической функции, защите от инфекций, восстановлении пораженных участков гематоэнцефалического барьера и компенсации последствий травмы. Актуальными направлениями исследований в области создания эффективных технологий лечения нейродегенеративных заболеваний являются: (1) определение причин, по которым эндогенный бета-амилоид начинает подвергаться патологической агрегации; (2) выяснение роли бета-амилоида в инициировании нейровоспалительных и нейродегенеративных процессов.Сравнительный анализ структурно-функциональных свойств различных природных изоформ бета-амилоида человека и ряда млекопитающих позволил установить роль аминокислотного участка 1-DAEFRHDSGYEVHHQK-16 в качестве металл-связывающего домена бета-амилоида. Установлено, что бета-амилоид через свой фрагмент 11-EVHH-14 образует цинк-зависимые олигомеры и агрегаты, а также участвует в образовании нековалентных цинк-связанных комплексов со специфическими молекулярными партнёрами (белками, нуклеиновыми кислотами, гормонами, сигнальными молекулами и т.п.). Ряд экспериментальных наблюдений указывает на то, что именно такие комплексы в отличие от свободного бета-амилоида являются действующими игроками как нормальных, так и патогенных физиологических процессов. Соответственно, модулирование образования цинк-индуцированных комплексов бета-амилоида посредством рационально сконструированных агентов, специфически связывающихся с доменом 1-16 и/или с участком 11-14, является перспективным инструментом контроля процессов с участием молекул бета-амилоида в норме и при патологии.

Amyloid-beta was discovered in the mid-1980s as the main peptide component of fibrillar aggregates (amyloid plaques) that are located on the surface of neurons in the brain of patients diagnosed with Alzheimer's disease, as well as patients with other neurodegenerative diseases. Monomeric molecules of amyloid-beta are present in the blood and cerebrospinal fluid in low nanomolar concentrations both in normal and pathological conditions. Aggregation of amyloid-beta with subsequent formation of amyloid plaques is a necessary condition for initiating the pathological cascade of neurodegeneration and neuroinflammation in Alzheimer's disease. The physiological role of amyloid-beta may be to regulate synaptic function, protect against infections, restore damaged areas of the blood-brain barrier, and compensate for the consequences of brain injury. The current directions of research in the field of creating effective technologies for the treatment of neurodegenerative diseases are: (1) determining the reasons why endogenous amyloid-beta begins to undergo pathological aggregation; (2) elucidation of the role of amyloid-beta in the initiation of neuroinflammatory and neurodegenerative processes. Comparative analysis of the structural and functional properties of various natural amyloid-beta isoforms in humans and a number of mammals made it possible to establish the role of the 1-DAEFRHDSGYEVHHQK-16 amino acid region as the metal-binding domain of amyloid-beta. It has been established that amyloid-beta through its fragment 11-EVHH-14 forms zinc-dependent oligomers and aggregates, and also participates in the formation of non-covalent zinc-bound complexes with specific molecular partners (proteins, nucleic acids, hormones, signaling molecules, etc.). A number of experimental observations indicate that such complexes, in contrast to free amyloid-beta, are active players in both normal and pathogenic physiological processes. Accordingly, modulation of the formation of zinc-induced amyloid-beta complexes by rationally designed agents that specifically bind to the 1-16 domain and/or the 11-14 region is a promising tool for controlling processes involving amyloid-beta molecules in health and disease.