Date of Publication

1-31-2026

Document Type

Dissertation/Thesis

Degree Name

Bachelor of Science in Biochemistry

College

College of Science

Department/Unit

Chemistry

Thesis Advisor

Searle Aichelle Duay

Defense Panel Chair

Nancy Lazaro-Llanos
Stephani Joy Macalino

Abstract (English)

Amyloid-β42 (Aβ42) aggregation into toxic oligomers is a key characteristic of Alzheimer’s disease. LL-37, a human antimicrobial peptide, has been proposed to interact with Aβ42 and potentially alter its aggregation pathway. All-atom (AA) and coarse-grained (CG) Martini molecular dynamics simulations were performed on systems containing six Aβ42 peptides and varying numbers of LL-37 peptides (0, 1, 2, and 3). AA simulations (100 ns) provided high-resolution insights into contact formation, secondary structure, and oligomer architecture, while CG simulations (1 μs, triplicate) offered extended sampling to identify persistent oligomeric species. Across both AA and CG simulations, increasing LL37 concentration consistently reduced the number and maximum order of pure Aβ42 oligomers, while promoting the formation of larger and more frequent mixed Aβ42–LL-37 assemblies. This suggests LL-37 incorporation into growing aggregates may limit free Aβ42 availability, potentially decreasing nucleation site formation for pure Aβ aggregation. Structural analysis revealed LL-37 preferentially contacted the central hydrophobic and turn regions of Aβ42 via hydrophobic and electrostatic interactions, stabilizing mixed oligomers over extended timescales. Comparative analysis confirmed that AA and CG simulations captured the same qualitative oligomerization trends, with AA resolving residue-specific interactions and CG revealing longer-timescale stability and reorganization. These findings support the hypothesis that LL-37 modulates Aβ42 aggregation by shifting the equilibrium toward mixed oligomers and away from large, pure Aβ42 assemblies. This dual approach provides mechanistic insight into LL-37’s potential role as a regulator of amyloid aggregation.

Abstract Format

html

Abstract (Filipino)

Ang agregasyon ng Amyloid-β42 (Aβ42) patungo sa mga nakalalasong oligomer ay isang pangunahing katangian ng sakit na Alzheimer. Ang LL-37, isang human antimicrobial peptide, ay iminungkahing nakikipag-ugnayan sa Aβ42 at posibleng baguhin ang landas ng agregasyon nito. Isinagawa ang mga simulasyong All-atom (AA) at coarse-grained (CG) Martini molecular dynamics sa mga sistemang naglalaman ng anim na Aβ42 peptide at iba't ibang bilang ng LL-37 peptide (0, 1, 2, at 3). Ang mga simulasyong AA (100 ns) ay nagbigay ng detalyadong pananaw sa pagbuo ng contact, sekundaryong istruktura, at arkitektura ng oligomer, habang ang mga simulasyong CG (1 μs, triplicate) ay naghandog ng mas malawak na sampling upang matukoy ang mga nananatiling uri ng oligomer. Sa parehong simulasyong AA at CG, ang pagtaas ng konsentrasyon ng LL-37 ay konsistent na nagbawas sa bilang at pinakamataas na antas ng mga purong Aβ42 oligomer, habang itinataguyod ang pagbuo ng mas malalaki at mas madalas na magkahalong Aβ42–LL-37 assembly. Iminumungkahi nito na ang pagsama ng LL-37 sa lumalaking mga kumpol ay maaaring limitahan ang pagkakaroon ng malayang Aβ42, na posibleng magbawas sa pagbuo ng mga nucleation site para sa agregasyon ng purong Aβ. Ibinunyag ng pagsusuring istruktural na ang LL-37 ay mas pinipiling makipag-ugnayan sa gitnang hydrophobic at turn regions ng Aβ42 sa pamamagitan ng mga interaksyong hydrophobic at electrostatic, na nagpapatatag sa mga magkahalong oligomer sa mahabang panahon. Kinumpirma ng komparatibong pagsusuri na nakuha ng mga simulasyong AA at CG ang parehong kwalitatibong takbo ng oligomerization, kung saan niresolba ng AA ang mga interaksyong partikular sa residue at ibinunyag ng CG ang katatagan at reorganisasyon sa mas mahabang panahon. Ang mga natuklasang ito ay sumusuporta sa teorya na minomodula ng LL-37 ang agregasyon ng Aβ42 sa pamamagitan ng paglilipat ng ekwilibriyo patungo sa mga magkahalong oligomer at palayo sa malalaki at purong Aβ42 assembly. Ang dalawahang pamamaraang ito ay nagbibigay ng mekanistikong pananaw sa potensyal na papel ng LL-37 bilang isang regulator ng agregasyon ng amyloid.

Abstract Format

html

Upload Full Text

wf_yes

Embargo Period

1-30-2026

Download

Share

COinS