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Les chercheurs découvrent comment la petite protéine de choc de la chaleur agit l'un sur l'autre avec d'autres protéines

Dans la maladie d'Alzheimer les protéines groupent en masse compacte ensemble à de longues fibrilles entraînant la mort des cellules nerveuses. Les petites protéines de choc de la chaleur peuvent contrecarrer cet effet. Les scientifiques espèrent, pour cette raison, les déployer comme agents dans la demande de règlement des maladies neurodegenerative. Utilisant l'exemple d'une petite protéine de choc de la chaleur, les chercheurs à l'université de Munich technique (VENTRE) et le Helmholtz Zentrum Muenchen ont maintenant découvert comment la protéine agit l'un sur l'autre avec d'autres protéines.

Les petites protéines de choc de la chaleur sont « les travailleurs d'aide de catastrophe » de la cellule. Une fois exposées à la chaleur ou à la radiothérapie intense, les protéines indispensables de cellules détruisent leur structure et coagulent jusqu'aux blocs empêtrés. Une fois que ces blocs ont formé il n'y a aucun renvoi -- les protéines deviennent inutiles et les cellules commencent à mourir. Petites protéines de choc de la chaleur, cependant, attache aux protéines déformées avant qu'elles groupent ensemble et les préservent en masse compacte dans une condition soluble -- aide pour remettre leur forme correcte.

Candidat prometteur pour les formes neuves du traitement

Les protéines d'aide sont des multi-talents vrais. Elles peuvent gripper un grand nombre de protéines mal pliées et les maintenir du groupement ensemble. Ceci comprend également potentiellement les protéines de pathogène qui se rassemblent en cellules des patients présentant des troubles neurodegenerative -- par exemple, bêtas amyloïdes qui agglomèrent pour former de longues fibrilles dans les cellules nerveuses des patients d'Alzheimer. Des protéines de choc de la chaleur sont également associées à d'autres troubles de système nerveux comme la maladie de Parkinson et la sclérose en plaques.

Bien qu'il soit encore peu clair quel rôle ces travailleurs d'aide de catastrophe jouent dans les mal variés, ils déjà sont considérés comme modèles pour des agents dans les médicaments neufs. Si les mécanismes précis par lesquels ceux-ci chauffent le crochet de protéines de choc jusqu'à leurs homologues de pathogène étaient connus, les scientifiques pourraient déployer cette connaissance pour développer des agents utilisant ces mécanismes pour combattre la maladie.

Deux voies hors du chaos

Un groupe de chercheurs aboutis par Bernd Reif, professeur au département de chimie de l'université de Munich technique (VENTRE) et chef de groupe chez le Helmholtz Zentrum Muenchen, ont maintenant réussi à découvrir avec précision ce mécanisme. Suivant une procédure de raffinage de la spectroscopie semi-conductrice de résonance magnétique nucléaire (RMN semi-conducteur), ils sont parvenus, pour la première fois jamais, à recenser les sites dans l'alpha-B-CRYSTALLIn qui fixent à la bêta-amyloïde.

C'est la première analyse de structure directe d'une protéine complète de choc de la chaleur pendant l'interaction avec un associé d'adhérence, parce que les travailleurs d'aide de catastrophe ne rendent pas la fonction de l'observateur facile. Le « Alpha-B-CRYSTALLIn existe dans différentes formes variées comportant 24, 28 ou 32 sous-unités qui de manière permanente seront échangées, » explique Reif. « De plus, il a un grand poids moléculaire. Ces facteurs rendent l'analyse de structure très difficile. »

En collaboration étroite avec ses collègues Johannes Buchner, professeur de la biotechnologie et Sevil Weinkauf, professeur de VENTRE de microscopie électronique, Reif a déterminé que la petite protéine de choc de la chaleur emploie une pile non polaire spécifique de structure de bêta-feuille à son centre pour des interactions avec de la bêta-amyloïde, lui permettant d'atteindre le procédé de totalisation dans deux emplacements immédiatement : Pour un elle fixe aux bêtas-amyloïdes dissoutes par personne, les empêchant de former des fibrilles. De plus, elle « scelle » les fibrilles existantes, de sorte que d'autres amyloïdes puissent plus ne s'accumuler.

Matrice pour la construction artificielle de protéine

La connaissance précise au sujet de la voie de laquelle l'alpha-B-CRYSTALLIn fixe à Alzheimer la protéine est particulièrement intéressante pour des chercheurs employant le soi-disant « bureau d'études de protéine » pour développer les agents neufs qui grippent particulièrement à la bêta-amyloïde et aux protéines assimilées. Si l'idée neuf découverte de structure de bêta-feuille pourrait être intégrée comme synthons dans de telles protéines artificiellement conçues, elle améliorerait leur capacité de fixer au pathogène les fibrilles -- une première étape dans le développement des agents neufs contre Alzheimer et d'autres maladies neurodegenerative.

Dans les travaux futurs, les scientifiques veulent jeter un oeil plus attentif à la région de N-terminal du l'alpha-B-CRYSTALLIn. Car Reif et ses collègues ont découvert, il grippe les types de protéine qui, à la différence de la bêta-amyloïde, groupent en masse compacte ensemble d'une façon non triée. Les chercheurs seront supportés par le centre RMN neuf qui est actuel en construction au campus de Garching de l'université de Munich technique et slated pour s'ouvrir en 2017. 5 millions d'installation plus encore d'euro adaptée particulièrement à RMN semi-conducteur est actuel en construction chez le Helmholtz Zentrum dans Neuherberg.

Source:

Technical University of Munich (TUM)