Amyloid de vezels, die massa's van plaque-als proteïnen die de hersenen van de patiënten verstoppen van Alzheimer hebben, wetenschappers met hun robuuste structuren verward. In laboratoriumexperimenten, kunnen zij extreme hitte en koude en krachtige detergentia weerstaan die de meeste andere proteïnen verlammen. De vezels zijn in feite zo taai dat de onderzoekers nu manieren onderzoeken dat zij in nanoscale industriële toepassingen kunnen worden gebruikt. Terwijl zij niet noodzakelijk de oorzaak van Alzheimer zijn, worden zij geassocieerd met het en met veel andere neurologische voorwaarden, en de onderzoekers hebben nog niet een manier om deze veerkrachtige molecules te bestormen.
Een studie deze week in de vooruitgangs online publicatie wordt gepubliceerd van de dagboekWetenschap suggereert dat de gist kan slagen waar de wetenschappers die niet hebben. Het onderzoek door een team bij Whitehead Institute voor Biomedisch Onderzoek rapporteert over een natuurlijk biologisch proces waardoor de gistcellen amyloid vezels ontmantelen.
„Deze proteïnen zijn opmerkelijk stabiel,“ zegt Susan Lindquist, directeur van Whitehead en hoofdonderzoeker op het project. „Dit is de eerste keer dat iedereen om het even wat heeft gevonden die een amyloid vezel kan apart katalytisch nemen.“
Het vinden volgt jaren van studie die zich op een gistproteïne genoemd Sup35, een proteïne heeft geconcentreerd die cellen helpt genetische informatie in koorden van aminozuren vertalen - de bouwstenen van eiwitmolecules. Soms vormt Sup35 amyloid plotseling vezels gelijkend op die gevonden in de patiënten van Alzheimer. In gist, echter, doodt dit niet de cel. Eerder, maakt het deel uit van de normale biologie van de cel, die de types van proteïnen veranderen die de cel - veranderingen maakt die soms kunnen voordelig zijn.
Het Vorige onderzoek naar het laboratorium Lindquist beschreef hoe een proteïne genoemd Hsp104 scheen om capaciteit te beïnvloeden Sup35 om amyloid vezels te vormen. Toen een gistcel of hoge hoeveelheden Hsp104 of helemaal geen bevatte, amyloid nooit gevormde vezels. Maar toen de niveaus Hsp104 klein waren, bloeiden de vezels.
Terwijl deze soorten relaties tussen chemische producten niet ongehoord van zijn, „het was tegen-intuïtief. Zowel veroorzaakten de hoge niveaus van Hsp104 als de afwezigheid van Hsp104 het zelfde effect. Dat maakte ons zeker willen berekenen wat gebeurde,“ zegt Lindquist, die ook een professor van biologie MIT bedraagt. „Het was moeilijk om met een definitief experiment in een levende cel op de proppen te komen die dit soort ding.“ zou verklaren
In deze nieuwe studie, isoleerden Lindquist en de post-doctorale onderzoeker James Shorter Sup35 en Hsp104. Hier zagen zij dat de kleine hoeveelheden Hsp104 de vorming van amyloid vezels katalyseerden, maar de grote niveaus van de proteïne veroorzaakten eigenlijk de vezels om op te lossen.
„Gegeven hun veerkrachtige structuur, is het feit dat een proteïne deze amyloids kan apart nemen opmerkelijk,“ zegt Lindquist. „Het heeft reusachtige implicaties voor ons begrip van het eiwit het vouwen proces in verwante voorwaarden.“
Dit onderzoek kan ook tot het begrip van wetenschappers van evolutie bijdragen. Prions, die besmettelijke die proteïnen bij voorwaarden zoals gekke koeziekte worden betrokken, is een subklasse van amyloids. In gistcellen, is Sup35 technisch prion, hoewel het niet giftig aan de cel is. Vele onderzoekers verdenken dat omdat prions zo goed in gist voor honderdduizenden jaren zijn behouden, zij één of andere soort van evolutief doel moeten dienen - en dat is waar Hsp104 binnen komt.
Hsp104 behoort tot een klasse van proteïnen die soms door milieufactoren worden beïnvloed. Het is denkbaar, Korter verklaart, dat een gistcel in één type van milieu een overvloed van Hsp104 kan ervaren, die dan Sup35 van het vormen van amyloid vezels in die cel zou houden. Maar gezet dat de cel in een verschillend milieu en het resultaat een gematigder niveau van Hsp104 kan zijn dat, beurtelings, amyloid creëren vezels die in Sup35 veranderen, hoe die proteïne en uiteindelijk veranderend de biologie van de cel functioneert. En omdat deze veranderingen dan aan verdere generaties van cellen konden worden doorgegeven, zou dit, de wetenschappersnota, een voorbeeld van milieu zijn die het evolutieve proces leiden.
„Dit is speculatie die niet nog is aangetoond,“ zegt Korter. „Om duidelijke redenen is het moeilijk om het even welk evolutief argument te bewijzen. Maar dit document is één aanwijzing dat dit het geval zou kunnen zijn.“
http://www.wi.mit.edu/home.html