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Ang Chem Int Ed:淀粉样蛋白的结构多样性或指示神经变性疾病新疗法

来源:生物谷 2016-03-17 10:08

图片来源:medicalxpress.com

2016年3月17日 讯 /生物谷BIOON/ --淀粉样蛋白的形成是诸如阿尔兹海默氏症等神经变性疾病的重要特性,近日刊登于国际杂志Angewandte Chemie International Edition上的一项研究论文中,来自德国和美国的科学家通过研究发现,在真正的病人和动物组织中,这些原纤维结构可以采用多种不同的三维架构来呈现。

如果蛋白发生错误折叠,其通常就会被细胞中特殊的蛋白水解酶类降解为无害的组分,然而在特殊的疾病状态下,这些蛋白或多肽链就会形成以稳定原纤维形式呈现的聚集物,研究者们就在阿尔兹海默氏症患者大脑中发现了这种特殊的淀粉样蛋白聚集物形式;这些原纤维具有不同的形态(长度和宽度可变),然而这仅仅是在实验室培养的组织样本中所发现的结果,那么在真正的患者组织中是否也是这样呢?研究人员就对患者和动物机体中不同的淀粉样变性形式的提取物进行研究,相关结果或对于开发新型疗法具有明显的指示意义。

一般来讲,淀粉样蛋白可以被染料结合来进行检测,而且特殊的光谱技术也可以清晰呈现出蛋白质的折叠形式,然而这并不足以区分不同淀粉样蛋白的形态学特征和差异,比如样本内部的多态现象并不能通过光谱技术来呈现,而是需要特殊的单粒技术才能够实现,随后研究者就利用生物电镜技术来鉴别蛋白的形态学特征。

研究者从真正的疾病组织中提取并且调查了淀粉样蛋白的结构,首批样本来自于轻链淀粉样变性患者机体中的心脏组织,其原纤维至少可以表现出两种形态,第一种形态较薄,第二种形态则呈现出一种清晰的交叉结构;所有提取的原纤维样本都包含有不同的可区分形状的纤维结构,而患者机体中的淀粉样蛋白在三维结构上表现相差很大。

最后研究者指出,对单个患者致病多态性研究非常关键,因为其或可帮助开发针对不同类型患者的个体化疗法,随着患者机体产生更多的淀粉样蛋白纤维结构,仅仅利用单一的疗法或许并不奏效,当前研究或许就为开发新型治疗手段提供了思路和研究基础。(生物谷Bioon.com)

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Polymorphism of Amyloid Fibrils In Vivo

Karthikeyan Annamalai, Dr. Karl-Heinz Gührs, Dr. Rolf Koehler, Dr. Matthias Schmidt, Henri Michel, Cornelia Loos, Dr. Patricia M. Gaffney, Prof. Dr. Christina J. Sigurdson, Priv.-Doz. Dr. Ute Hegenbart, Priv.-Doz. Dr. Stefan Schönland, Prof. Dr. Marcus Fändrich

Polymorphism is a wide-spread feature of amyloid-like fibrils formed in vitro, but it has so far remained unclear whether the fibrils formed within a patient are also affected by this phenomenon. In this study we show that the amyloid fibrils within a diseased individual can vary considerably in their three-dimensional architecture. We demonstrate this heterogeneity with amyloid fibrils deposited within different organs, formed from sequentially non-homologous polypeptide chains and affecting human or animals. Irrespective of amyloid type or source, we found in vivo fibrils to be polymorphic. These data imply that the chemical principles of fibril assembly that lead to such polymorphism are fundamentally conserved in vivo and in vitro.

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