Белок, названный альфой synuclein (объявил sine-yoo-cline), обычно существует в шаровидной форме. Однако белок превращается во вредные структуры, известные как крахмалистые волоконца, которые связаны с молекулами белка, которые формируются в мозгах пациентов с нейродегенеративными заболеваниями.«Неправильное формирование белка характеризует значительное количество человеческих болезней, таких как болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона и болезни Хантингтона и диабет типа II», сказал Лия Стэнкиу, адъюнкт-профессор разработки материалов в Университете Пердью.До сих пор переход от шаровидного до волоконец не был захвачен и измерен.
Исследователи вывели белок в лаборатории и затем использовали электронный микроскоп и технику, названную криоэлектронной микроскопией, чтобы сделать тысячи снимков более чем 24 часа, захватывая ее изменяющуюся форму. Белок был заморожен в определенных временных интервалах с жидким азотом.Результаты показывают, что белок превращается из его шаровидной формы в берега «protofibril», которые собираются в подобные поре кольца. Эти кольца тогда открываются, формируя пары protofibrils, которые собираются в волоконца через водородные связи.
«Мы нашли корреляцию между protofi камбалы-ромбы в этих кольцах и fi камбалы-ромбы, для fi время rst к нашему знанию, измеряя их истинные размеры и визуализируя шаги скопления», сказал Стэнкиу. «Лучшее понимание механизма приводит к новому пониманию патогенеза крахмалисто-связанных болезней и может предоставить нам возможность разработать дополнительные терапевтические стратегии».Болезнь Паркинсона затрагивает 1 процент 2 процентам людей, старше, чем 60, и увеличение его распространенности ожидается в ближайшие десятилетия.Результаты были детализированы в научно-исследовательской работе, появляющейся в июньском выпуске Биофизического Журнала. Бумага была создана докторантом Ханюй Чжаном; бывшая партнерша постдиссертации Эми Григгс; Жан-Кристоф Роше, адъюнкт-профессор лекарственной химии и молекулярной фармакологии; и Stanciu.
Исследователи заставили белок превращаться в волоконца, подвергнув его воздействию меди, подражая тому, что происходит, когда люди подвергнуты лидерству и другим тяжелым металлам. Загрязнители вмешиваются в белок, изменяя степени окисления ионов в его структуре.Исследование финансировалось Национальными Институтами Здоровья.
Будущая работа будет включать эксперименты, сосредотачивающиеся на том, что происходит, когда более высокие концентрации меди используются.