高速原子力显微镜揭示了多样的淀粉样蛋白结构和动力学

2021-10-08 08:21:28
来源:文章来源于网络

  在人体中,蛋白质有时存在于被称为淀粉样蛋白的纤维状聚集物中。虽然知道一些淀粉样本蛋白具有生物学功能,但淀粉样本蛋白的形成通常与包括阿尔茨海默病和帕金森病在内的病理有关。了解淀粉样蛋白原纤维的正确形成方式,对于深入了解这类病症的发展和推治疗方法至关重要。

  目前,金泽大学的渡边孝宏中山、昭和大学的大野贤二郎及其同事已经使用了随着时间的推移可视化的技术,研究了特定淀粉样品蛋白原纤维的形成过程。科学家专门研究交叉混合(混合)形成聚集体不同蛋白质的作用,发现伸长率和原纤维结构的变化。
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  研究人员研究了α-突触核蛋白,一种在人脑中丰富的蛋白质。他们研究了将野生型α-突击核蛋白分子(天然,最丰富的变体)形成集体时发生了什么,以及引入(交叉播种)与帕金森病相关的突然变体时集体如何不同。此外,科学家们还研究了原纤维生长所在微环境的pH值影响。
  通过高速原子力显微镜(HS-AFM),渡边中山,小野及其同事可以在各种情况下以纳米分辨率和高视频速率记录原纤维聚集。首先,科学家研究了单一变异类型(自种)的生长。他们发现,突变体产生的聚集体更多,或者它们在中性pH下的聚集速度比野生型变异体快。另一个观察结果是,低pH(5.8,即酸性)下的伸长比高pH(7.4,即碱性)下的伸长更快。
  高速原子力显微镜可以可视化和分析单个蛋白质变异体的原纤维形成。信用:金泽大学。
  对于交叉播种,可能会发生不同的情况。原纤维生长可以加速或减慢,甚至停止。原始种子的形态可以保留,但也可能发生的是,原纤维的结构不同——典型的结构形式是直或螺旋。研究人员通过荧光实验检查了HS-AFM观察到的原纤维结构和动力学是否与溶液中的过程相对应。得出类似的结论。
  小野渡边中山的研究结果与淀粉样本蛋白相关疾病有关。引用研究者说:交叉播种和伸长率的变化有增加收入组装的结构多样性的作用。这种多样性可能反映在各种[蛋白质]组装的独特神经毒性作用中。