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Nuovo campo della domanda di assistente versatile: Farmaco del Alzheimer

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Piccola proteina di scossa di calore come modello per il farmaco del Alzheimer

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In gruppo delle proteine della malattia di Alzheimer insieme alle fibrille lunghe che causano la morte delle cellule di nervo. Le piccole proteine di scossa di calore possono neutralizzare questo effetto. Gli scienziati, quindi, sperano di schierarli come agenti nel trattamento delle malattie neurodegenerative. Usando l'esempio di piccola proteina di scossa di calore, i ricercatori all'università tecnica di Monaco di Baviera (TUM) e il Helmholtz Zentrum Muenchen ora hanno scoperto come la proteina interagisce con altre proteine.

Le piccole proteine di scossa di calore sono “gli operai del sussidio di catastrofe„ della cellula. Una volta esposte al forte calore o radiazione, le proteine vitali delle cellule perdono la loro struttura e grumo fino ai gruppi impigliati. Una volta che questi gruppi si sono formati non ci è ritorno -- le proteine diventano inutili e le cellule cominciano a morire. Piccole proteine di scossa di calore, tuttavia, attaccatura alle proteine deformi prima che ragruppino insieme e le conservino in una condizione solubile -- contribuire a ristabilire la loro forma adeguata.

Candidato di promessa per le nuove forme di terapia

Le proteine dell'assistente sono multi-talenti allineare. Possono legare tantissime proteine male piegate e mantenerle dall'agglutinamento insieme. Ciò inoltre comprende potenzialmente malattia-causare le proteine che si raccolgono nelle cellule dei pazienti con i disordini neurodegenerative -- per esempio, beta amiloidi che agglomerano per formare le fibrille lunghe nelle cellule di nervo dei pazienti del Alzheimer. Le proteine di scossa di calore inoltre sono associate con altri disordini del sistema nervoso come la malattia e la sclerosi a placche del Parkinson.

Anche se è ancora poco chiaro che ruolo questi operai del sussidio di catastrofe svolgono nei vari disturbi, già stanno considerandi come modelli per gli agenti in nuovi farmaci. Se i meccanismi precisi da cui questi riscaldano il gancio delle proteine di scossa fino alle loro controparti malattia-causanti siano conosciuti, gli scienziati potrebbero schierare questa conoscenza per sviluppare gli agenti che utilizzano questi meccanismi per combattere la malattia.

Due sensi dal caos

Un gruppo di ricercatori ha condotto da Bernd Reif, professore al reparto della chimica dell'università tecnica di Monaco di Baviera (TUM) ed il capo del gruppo al Helmholtz Zentrum Muenchen, ora è riuscito a scoprire precisamente questo meccanismo. Seguendo una procedura affinare della spettroscopia a risonanza magnetica nucleare semi conduttrice (RMN semi conduttore), sono riuscito, per la prima volta mai, ad identificare i luoghi nell'alfa-B-CRYSTALLIn che attaccano all'beta-amiloide.

È la prima analisi di struttura diretta di una proteina completa di scossa di calore durante l'interazione con un socio di legame, perché gli operai del sussidio di catastrofe non rendono il lavoro dell'osservatore facile. “L'Alfa-B-CRYSTALLIn esiste in varie forme differenti che contengono 24, 28 o 32 unità secondarie che permanentemente stanno scambiande,„ spiega Reif. “In più, ha un grande peso molecolare. Questi fattori rendono l'analisi di struttura molto difficile.„

In stretta collaborazione con i suoi colleghi Johannes Buchner, professore di biotecnologia e Sevil Weinkauf, professore del TUM di microscopia elettronica, Reif ha determinato che la piccola proteina di scossa di calore utilizza un mucchio non polare specifico della struttura dello beta-strato nel relativo centro per le interazioni con l'beta-amiloide, permettendo che accedi al processo di aggregazione in due posizioni immediatamente: Per uno attacca ai diversi beta-amiloidi dissolti, impedicente li la formazione delle fibrille. In più, “sigilla„ le fibrille attuali, di modo che ulteriori amiloidi possono più non accumularsi.

Mascherina per la costruzione artificiale della proteina

La conoscenza precisa circa il senso in cui l'alfa-B-CRYSTALLIn attacca alla proteina del Alzheimer è particolarmente interessante per i ricercatori che usando la cosiddetta “ingegneria della proteina„ per sviluppare i nuovi agenti che legano specificamente ad beta-amiloide ed a simili proteine. Se l'idea recentemente scoperta della struttura dello beta-strato potrebbe essere integrata come particelle elementari in tali proteine artificialmente progettate, migliorerebbe la loro capacità di attaccare alle fibrille malattia-causanti -- un primo punto nello sviluppo di nuovi agenti contro Alzheimer ed altre malattie neurodegenerative.

Nei lavori futuri, gli scienziati vogliono prendere uno sguardo più attento alla regione del N-terminale dell'alfa-B-CRYSTALLIn. Poichè Reif ed i suoi colleghi hanno scoperto, lega i tipi della proteina che, diverso dell'beta-amiloide, ragruppano insieme in un modo disordinato. I ricercatori saranno sostenuti dal nuovo centro RMN che è attualmente in costruzione alla città universitaria di Garching dell'università tecnica di Monaco di Baviera e slated per aprirsi in 2017. Lle 5 milione funzioni più ancora dell'euro adattate specificamente a RMN semi conduttore sono attualmente in costruzione al Helmholtz Zentrum in Neuherberg.