Un gruppo internazionale dei chimici e dei biologi molecolari ha scoperto un meccanismo molecolare fondamentale che sembra svolgere un ruolo importante nel Morbo di Alzheimer, la Malattia del Parkinson, malattia della mucca pazza e two-dozen altre malattie degeneranti ed interne.
La scoperta è riferita il 9 giugno nella Natura del giornale, in cui è descritta sul coperchio.
Le fibrille dell'Amiloide, strutture del tipo di corda costituite dalle molecole di proteina collegate, sono la caratteristica comune di queste malattie e possono tenere bene le bugne importanti a queste malattie, hanno detto David Eisenberg, Direttore dell'Istituto di UCLA-DOE di Genomica e di Proteomics, un ricercatore di Howard Hughes Medical Institute e un membro del gruppo di ricerca.
Eisenberg ed i suoi colleghi riferiscono in Natura la struttura tridimensionale di piccolo pezzo di proteina diformazione da lievito che si comporta similmente alle proteine in questione in Alzheimer ed in queste altre malattie. La Conoscenza della struttura di questo piccolo peptide - conosciuto dal codice dei sui amminoacidi, GNNQQNY - rivela “una chiusura lampo molecolare„ sorprendente quell'Eisenberg descritto come “patologico si asciuga.„
“Le Proteine vivono in acqua, ma qui tutta l'acqua è mentre la fibrilla è sigillata e chiusa con chiusura a lampo su,„ Eisenberg fuori schiacciato ha detto. “La Nostra ipotesi è che questa chiusura lampo sterica asciutta si forma in tutto di queste malattie ed è universale nelle fibrille. Una Volta Che questa chiusura lampo sterica si è formata, è molto difficile da invertire perché è così stretta.„
“Conoscere la struttura può fornire una base razionale affinchè le droghe di sviluppo combatti queste malattie,„ ha detto Melinda Balbirnie, uno studioso postdottorale del UCLA e un membro del gruppo di ricerca.
Possono gli scienziati impedire la chiusura lampo sterica la formazione in primo luogo, o sollevila aperta una volta che si è formata?
Balbirnie può produrre le fibrille dal piccolo peptide ed ha sviluppato una prova, chiamata un'analisi, per determinare se lo smembramento delle fibrille.
“La Sua strategia è di aggiungere a questa analisi un'ampia varietà di composti chimici per vedere se c'è ne smembramento le fibrille,„ Eisenberg ha detto. Balbirnie ha detto che è “promettente„ la sua strategia riuscirà a rompere sulle fibrille.
Eisenberg ed i suoi colleghi egualmente stanno studiando se malattia-formandosi le proteine hanno simili strutture. La Loro ipotesi è che Alzheimer ed altre “malattie interne della fibrilla dell'amiloide„ hanno proteine contenere la chiusura lampo sterica.
“Il Nostro documento della Natura presenta il primo dello sguardo livello atomico a qualcuno di questi strutture,„ ha detto Rebecca Nelson, un dottorando del UCLA nella biochimica e nella biologia molecolare e membro del gruppo che ha determinato le posizioni precise di tutti gli atomi nel peptide.
I chimici del UCLA ed i biologi molecolari hanno incontrati difficoltà che analizzano i cristalli minuscoli dal piccolo peptide facendo uso dei metodi di standard di Cristallografia a raggi x. Il Nelson ed il collega Robert Grothe, precedentemente del Howard Hughes Medical Institute, hanno funzionato indefatigably dal 2000 al 2004 la prova di mettere a punto i nuovi metodi che avrebbero funzionato.
“Abbiamo voluto imparare quali di interazioni livelle atomico stavano dando al peptide i beni per formare le fibrille del tipo che l'organismo non può suddividere,„ il Nelson hanno detto. “Abbiamo provato molte tecniche con le tecnologie di promessa che non hanno funzionato, ma non abbiamo ottenuto mai scoraggiati. Abbiamo pensato se potessimo capire meglio la struttura delle molecole dentro le fibrille, noi capiremmo più circa perché hanno i beni che fanno, come si formano, perché potrebbero partecipare alla malattia ed in teoria come liberarseli di o persino impedire la loro formazione.„
Un'innovazione chiave ha accaduto quando il gruppo del UCLA ha cominciato a lavorare con uno scienziato distinto a Grenoble, Francia, il Cristiano Riekel, che conduce il microcrystallography dei Raggi X con uno strumento destinato per analizzare i cristalli molto piccoli.
“Abbiamo inviato alcuni dei nostri cristalli al Cristiano Riekel ed il suo studente, Anders Madsen ed abbiamo lavorato molto attentamente con loro,„ ha detto Michael Sawaya, un ricercatore con il UCLA ed il Howard Hughes Medical Institute e un membro del gruppo. “Modi inventati Cristiani convincere un raggio fine dei Raggi X a bombardare i cristalli minuscoli. Lui ed Anders potevano raccogliere i dati della diffrazione che hanno permesso che noi determinassimo la struttura del peptide come pure i secondi, peptide relativo che egualmente contiene la chiusura lampo sterica.„
“Tante volte I ha pensato che fossimo vicini,„ il Nelson ha detto, “ma non ha funzionato finché non provassimo questo approccio. Quando abbiamo risolto la struttura, ho cominciato ballare in laboratorio.„
Il Nelson descrive le proteine connesse con Alzheimer ed altre malattie della fibrilla dell'amiloide come proteine “del trasformatore„ che invece di fare il loro lavoro normale, inizio che forma le strutture patologiche della fibrilla.
“Come un giocattolo del trasformatore - un'automobile che cambia la sua forma e si trasforma in un robot - la proteina cambia la sua forma, andante dalla sua funzione normale ad uno stato malato,„ il Nelson ha detto.