Ein internationales Team von Chemikern und von Molekularbiologen hat eine grundlegende molekulare Vorrichtung entdeckt, die scheint, eine wichtige Rolle in der Alzheimerkrankheit, Parkinson-Krankheit, Rinderwahn zu spielen und andere degenerative und tödliche Krankheiten two-dozen.
Die Entdeckung wird Am 9. Juni in der Zapfen Natur berichtet, in der sie auf der Abdeckung gekennzeichnet wird.
Stârkeartige Fäserchen, die Seil ähnlichen Zellen, die durch verbundene Proteinmoleküle gebildet werden, sind das geläufige Merkmal dieser Krankheiten und halten möglicherweise gut wichtige Anhaltspunkte zu diesen Krankheiten, sagten David Eisenberg, Direktor des UCLA-DOE Instituts von Genomics und von Proteomics, ein Howard Hughes Medical Institute-Forscher und ein Bauteil vom Forschungsteam an.
Eisenberg und seine Kollegen berichten in der Natur über die dreidimensionale Zelle eines Stückchens eines Fäserchen-Formungsproteins von der Hefe, die sich ähnlich den Proteinen benimmt, die in Alzheimer und in diese anderen Krankheiten mit einbezogen werden. Kenntnisse der Zelle dieses kleinen Peptids - bekannt durch den Code seiner Aminosäuren, GNNQQNY - decken einen überraschenden „molekularen Reißverschluss“ dieses Eisenberg auf, das wie „trocknen beschrieben wird pathologisch.“
„Proteine leben im Wasser, aber hier ist das ganzes Wasser zusammengedrücktes heraus, während das Fäserchen oben gedichtet und zip wird,“ Eisenberg sagte. „Unsere Hypothese ist, dass dieser trockene sterische Reißverschluss in allen diese Krankheiten sich bildet, und ist in den Fäserchen allgemeinhin. Sobald dieser sterische Reißverschluss sich gebildet hat, aufzuheben ist sehr schwierig, weil er ist so fest.“
„Das Kennen der Zelle bietet möglicherweise eine rationale Basis, damit sich entwickelnde Drogen diese Krankheiten kämpfen,“ sagte Melinda Balbirnie, ein UCLA-Habilitationsgelehrter und ein Bauteil vom Forschungsteam.
Können Wissenschaftler verhindern, dass der sterische Reißverschluss sich an erster Stelle bildet, oder mischen Sie sich es offen ein, sobald es sich gebildet hat?
Balbirnie ist in der Lage, Fäserchen aus dem kleinen Peptid zu produzieren und hat eine Prüfung entwickelt, genannt eine Wertbestimmung, um zu bestimmen ob die Fäserchen oben brechen.
„Ihre Strategie ist, dieser Wertbestimmung eine große Vielfalt von den chemischen Verbindungen hinzuzufügen, zum, ob irgendwelche oben die Fäserchen bricht,“ von Eisenberg zu sehen sagte. Balbirnie sagte, dass sie ihre Strategie folgt mit Auseinanderfallen den Fäserchen „hoffnungsvoll“ ist.
Eisenberg und seine Kollegen auch forschen nach, ob Krankheit-bildend Proteine ähnliche Zellen haben. Ihre Hypothese ist, dass Alzheimer und anderer tödlicher Krankheiten „des stârkeartigen Fäserchens“ Proteine haben, den sterischen Reißverschluss zu enthalten.
„Unser Naturpapier stellt den ersten Atom-stufigen Blick an irgendwelchen Zellen dar,“ sagte Rebecca Nelson, ein UCLA-Student im Aufbaustudium in der Biochemie und in der Molekularbiologie und Bauteil des Teams, das die genauen Stellungen aller Atome im Peptid bestimmte.
Die UCLA-Chemiker und -Molekularbiologen hatten Schwierigkeit kleine Kristalle vom kleinen Peptid unter Verwendung der Standardmethoden der Röntgenstrahlkristallographie analysierend. Nelson und Mitarbeiter Robert Grothe, früher des Howard Hughes Medical Institute, bearbeiteten unermüdlich von 2000 bis 2004 versuchen, neue Methoden zu entwickeln, die arbeiten würden.
„Wir wollten lernen, welche Atom-stufigen Interaktionen dem Peptid das Eigentum gaben, um Fäserchen des Baumusters zu bilden, das das Gehäuse nicht aufgliedern kann,“ Nelson sagten. „Wir versuchten viele Techniken mit versprechenden Technologien, die nicht arbeiteten, aber wir erhielten nie entmutigt. Wir dachten, wenn wir die Zelle der Moleküle innerhalb der Fäserchen besser verstehen könnten, wir würden verstehen mehr über, warum sie die Eigenschaften haben, die sie tun, wie sie sich bilden miteinbezogen würden, warum sie möglicherweise in Krankheit und möglicherweise, wie man sie loswird oder sogar verhindert ihre Entstehung.“
Ein Schlüsseldurchbruch trat auf, als das UCLA-Team anfing zu arbeiten mit einem bemerkenswerten Wissenschaftler in Grenoble, Frankreich, Christ Riekel, der Röntgenstrahl microcrystallography mit einem Instrument leitet, das konstruiert wird, um sehr kleine Kristalle zu analysieren.
„Wir schickten dem Christen Riekel einige unserer Kristalle und sein Student, Anders Madsen, und wir arbeiteten nah mit ihnen,“ sagte Michael Sawaya, ein Forschungswissenschaftler mit UCLA und das Howard Hughes Medical Institute, und ein Bauteil des Teams. „Christliche erfundene Methoden, einen feinen Träger von Röntgenstrahlen zu erhalten, kleine Kristalle zu bombardieren. Er und Anders waren in der Lage, Beugungsdaten, die uns, erlaubten die Zelle des Peptids zu bestimmen, sowie ein zweites, in Verbindung stehendes Peptid zu montieren, das enthält auch den sterischen Reißverschluss.“
„So viele Mal dachten I, dass wir nah waren,“ sagte Nelson, „aber es funktionierte nicht, bis wir diesen Anflug versuchten. Als wir die Zelle lösten, fing Ich an, in das Labor zu tanzen.“
Nelson beschreibt die Proteine, die mit Alzheimer und anderen stârkeartigen Fäserchenkrankheiten als „Transformator“ Proteine verbunden sind, die, anstatt, ihre normale Arbeit zu erledigen, der Anfang, der pathologische Fäserchenzellen bildet.